拟南芥V型ATP酶的冷冻电镜结构

内容形式：摘要译文

液泡型 ATP 酶（V-ATPase）是进化上保守的旋转式质子泵，在真核细胞中发挥重要作用。V-ATPase 通过将其胞质侧 V₁ 区域中的 ATP 水解与膜内嵌 VO 区域介导的质子转运相偶联，在多种细胞器的腔内建立并维持酸性 pH。复合物各亚基存在多个旁系同源基因，且这些基因以组织和细胞器特异性的方式表达，由此赋予该泵功能多样性。研究已表明，在酵母和哺乳动物中，V-ATPase 与含 TLDc 结构域蛋白之间的相互作用可调节该酶，但其在植物中的作用仍不明确。我们从拟南芥叶片中分离出内源性 V-ATPase，并利用冷冻电子显微镜测定其结构。质谱分析显示，大多数酶来自液泡膜。结构分析揭示了植物 V-ATPase 完整的旋转催化循环；结构与生化实验相结合则表明，AP1 亚基和液泡膜特异性 a3 亚型均发生了 S-酰化。研究还鉴定出一类来源于反式高尔基网络/早期内体的复合物亚群，并发现其可结合 TLDc 蛋白 OXR5。综上，这些发现揭示了植物 V-ATPase 的特有特征，并提示其与 TLDc 蛋白存在细胞器特异性相互作用，表明真核生物中的 V-ATPase 调控机制虽具有保守性，但也受具体细胞环境影响。

关键词：拟南芥 · V型ATP酶 · 冷冻电镜 · 质子泵 · 蛋白质S-酰化 · TLDc蛋白

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.01.735876v1?rss=1