使用nMOST对各种 lysosomal 存储疾病突变体进行全球细胞蛋白质脂质学分析

科学领域:

• 生物化学 生物化学
• 细胞生物学 细胞生物学
• 遗传学 是一个遗传学.

背景情况:

• 溶酶体储存疾病 (LSDs) 是一组遗传代谢障碍.
• 这些疾病是由 lysosomal 酶或载体的遗传缺陷引起的,导致 lysosomes 内未被消化的基质的积累.
• 对LSDs的全面分子理解,特别是在蛋白质和脂质层面,仍然不完整.

研究的目的:

• 开发和应用一种新的多原子单次射击技术 (nMOST) 来进行 lysosomal 储存疾病的全球分子表型化.
• 在各种LSD模型中研究蛋白质和脂质的相互连接的分子变化.
• 识别特定的分子缺陷及其对细胞平衡的后果.

主要方法:

• 使用基于纳米流的多原子单射技术 (nMOST) 工作流.
• 来自二十多个 lysosomal存储疾病 (LSD) 突变HeLa细胞系的量化蛋白质和脂质体.
• 进行了脂质和蛋白质数据之间的全球交叉相关性分析.
• 使用冷电子断层扫描来进行结构可视化.
• 研究了通过转林系统补充铁的效果.

主要成果:

• 鉴定出显著的自缺陷,包括费里丁基质和受体的积累,特别是在NPC1和NPC2缺陷细胞中.
• 观察到自和内细胞载荷输送失败之间的相关性,其中含有较高的lysophosphatidylcholine物种和多层层结构.
• 在NPC2缺陷细胞中,已记录了线粒体晶体和相关蛋白质复合体 (MICOS,OXPHOS) 的损失.
• 证明通过转林补充铁可以部分挽救NPC2缺乏细胞中的线粒体缺陷.

结论:

• 溶酶体功能障碍对线粒体平衡有深远的影响,影响结构和功能.
• 在LSD中,自和内细胞通路受到显著损害,这对胆固醇积累和货物输送有特定影响.
• 基于纳米流的多原子单射技术 (nMOST) 是发现分子表型和了解LSD疾病机制的宝贵工具.