内体（endosome）是膜包裹的囊泡结构，可通过分裂、融合等方式调控内吞“货物”的分选，进而影响其胞内运输途径——“货物”在内化之后被分配到内体的不同结构域（domains），进而转运至溶酶体进行降解，或转运至细胞膜（PM）或反式高尔基体（TGN）再循环利用。

Cameron C. Scott, Seminars in Cell & Developmental Biology，2014

内体分裂（endosome fission）通常与“货物”分选有关，先前研究表明，内质网（ER）和内体在狭窄的分选区形成稳定的膜接触位点（MCS），从而调控内体的收缩与分裂。然而其他膜性细胞器是否参与调控内体分裂过程并不清楚。

Ashley A.Rowland,Cell,2014

2021年6月28日，清华大学生命科学院孟安明团队联合中科院生物物理所李栋团队于Nature Cell Biology上发表了题为A Golgi-derived vesicle potentiates PtdIns4P to PtdIns3P conversion for endosome fission，报道了高尔基体通过出芽小泡的方式调控内质网介导的内体分裂，证实了细胞内不同膜器系统之间的高度协同互作。

研究背景：

内体的转运与磷酸肌醇（PIP）的连续转化有关，内体广泛接触ER以防止内体中磷脂酰肌醇-4磷酸（PI4P）的积累，同时磷脂酰肌醇-3磷酸（PI3P）激酶VPS34可以补充早期内体（EE）中PI3P的消耗。此外VPS34还可催化高尔基体产生PI3P，以调控囊泡分选和出芽。

磷脂酰肌醇转移蛋白（PITPs）参与细胞内信号传导和膜运输，可以将磷脂酰肌醇（PI）从ER递送到靶向膜以合成PIP，其机制暂不清楚。而SEC14样蛋白与经典的PITP不同，可以结合各种疏水性配体发挥广泛的生理功能——SEC14L2可调节胆固醇合成并使丙型肝炎病毒在细胞环境中复制；此外还发现禁食条件下，敲除SEC14L2蛋白的小鼠体内循环胆固醇显著减少。

那么问题来了：高尔基体是否会参与到ER相关的内体分裂过程中呢？SCE14样蛋白是否调控内体中PIP的转化？

为了揭示以上问题，研究者通过高分辨率成像技术结合电镜观察，发现了一种高尔基体衍生的SEC14L2囊泡，其可促进PI4P向PI3P转化以调节内体的分裂。此外通过体外重构实验发现SEC14L2的缺失会造成PI4P的积累与PI3P的减少，从而削弱内体的分裂，导致内体体积显著增大，进而影响“货物”转运。

Bo Gong, Nature Cell Biology, 2021

高尔基体分泌的SEC14L2小泡与内质网协同调控内吞体分裂的模式图

SEC14L2小泡通过与内质网和内吞体之间形成膜相互作用，促进内吞体上PI4P向PI3P转换，从而促进内吞体分裂。

使用CRISPR-Cas9方法建立SEC14L2敲除 COS-7细胞系，基因组验证后产生了三个独立的SEC14L2敲除克隆细胞系（KO-1,KO-2,KO-3）（图a,b），WB实验未检测到SEC14L2蛋白（图c）；EEA1阳性内体在SEC14L2 敲除细胞中体积较大；转铁蛋白（Tf）回收率可以确定SEC14L2敲除COS-7细胞内体紊乱的生理过程——与WT细胞相比，SEC14L2敲除细胞表现出较低的Tf回收率，表明SEC14L2在促进内体分选过程中起作用；上调mSEC14L3表达可以补偿mSEC14L2的丢失并确保mSEC14L2敲除MEF细胞中内体正常分裂（图h-k）；使用抗-EEA1、抗-Na⁺/K⁺ ATPase 和抗-CALNEXIN 抗体通过免疫印迹验证内体组分、质膜组分和细胞器组分（含内质网）（图i）；以上结果表明SEC14L2可以促进ER相关的内体分裂并调节内体形态和分选功能。

在WT细胞中，大多数GFP-FYVE荧光信号在EEA1阳性内体中积累，而SEC14L2敲除细胞中的荧光较弱（图f,h），表明SEC14L2敲除细胞中EEA1阳性内体上PI3P水平较低；SEC14L2缺失细胞中观察到更多的EGFP-PHOSBP荧光信号（图g,i），这表明EEA1阳性内体上的PI4P表达量增加；为了直接评估内体PIP水平，研究者纯化内体并提取脂质用于LC-MS/MS分析，COS-7细胞中SEC14L2敲低导致PI3P水平降低2倍，PI4P/PI5P水平增加4.5倍，而PC、PI/、PS水平没有显著变化。以上结果表明SEC14L2可能与内体中PI4P到PI3P的转化有关。

综上所述，该文论证了一种高尔基体产生的SEC14L2囊泡，其可介导内质网相关的内体分裂过程中磷脂酰肌醇的转化，进而促进“货物”的分选。

值得注意的是，该文使用Minute 柱式法亚细胞结构分离技术（cat#ED-028）获取天然内体（早期内体）以进行免疫印迹验证和质谱分析，与传统的蔗糖密度梯度离心法相比，具有以下优点：

（1）样品需求量较小（2*10⁷个细胞即可提取），得率较高；

（2）操作简单，省时省力，无需超高速离心及自配溶液；

（3）保留内体天然活性，减少组分间的交叉污染。

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