CNS前沿文献追踪 – 从相变的视角去看TCR信号

相变是细胞内蛋白等分子在发挥功能时的一种组织形式，是看待细胞内分子行为的另外一种视角，我们已经分享了两篇关于相变的文章，分别是看相变如何影响泛素化和蛋白翻译，这次分享的文章是看TCR信号传导过程中的相变，具体内容如下：

先给我们讲的是LAT-Grb2-Sos1这一段信号，作者在体外构建了这一段信号体系：讲磷酸化的LAT（pLAT）装在磷脂双分子层上，而后加入Grb2和Sos1（注意pLAT、Grb2、Sos1之间的互作位点）镜下观察，发现蛋白聚集成簇，加入磷酸酶PTP1B后蛋白簇逐渐消失

未磷酸化的LAT加入Grb2、Sos1后形成蛋白簇；pLAT、Grb2、Sos1三者凑齐才能成簇；蛋白簇的尺寸和Grb2、Sos1的量相关；pLAT、Grb2、Sos1三者共定位于蛋白簇

LAT下面还有Gads和SLP-76这段，Gads、SLP-76结构和Grb2、Sos1有差异，单单Gads、SLP-76和pLAT不足以成簇，需要添加富含SH3结构域的Nck才能成簇（SH2结合磷酸化位点，SH3之间相互结合）

看蛋白簇的性质 - 是相变液滴：FRAP发现分子可进行运动交换；液滴之间可以融合

相变了，对吧，该讨论相变的“构效”关系了：Grb2缺失SH3结构域后，相变现象消失（其实前面Gads、SLP-76、pLAT需要富含SH3结构域的Nck才能相变就暗示了SH3结构域的作用）

这个相变是多蛋白参与的，都要看看，所以再看看LAT对相变的“构效”：LAT上磷酸化位点对于相变很重要

细胞外的生化实验说明了会发生相变并进行了“构效”讨论，细胞内再做一下：FRAP和LAT突变实验说明在细胞内LAT信号也存在相变行为

相变有啥用呢？促进信号传导：Jurkat T细胞用OKT3激活ERK信号，检测ERK磷酸化，发现当相变高的突变型ERK磷酸化高，相变低的突变型ERK磷酸化低 – “构效”讨论的结果用于指导相变功能研究

LAT这一段信号研究完了，往上捣，TCR信号激活后Lck磷酸化CD3ζ（CD45有磷酸酶活性），磷酸化的CD3ζ召集ZAP70，ZAP70磷酸化LAT，pLAT引起下面的信号，细胞外生化实验模拟（Input: CD45-SNAP-TMR, Lck, CD3ζ, LAT-Alexa647, ZAP70-505-Star, Grb2, Sos1）：ATP触发信号后，ZAP70和LAT聚簇，CD45被挤走

是相变液滴挤走的CD45，液滴和CD45“互斥”- 没有CD45时相变液滴更易形成

 为啥相变液滴和CD45互斥呢？作者找到了原因 - 电荷：SNAP蛋白不会被排斥，突变加上负电性的Glu（E）后则被排斥，加上正电性的Arg（R）后，则聚集到了相变液滴上（对GFP干了类似的事）

把互斥这事深化一下：相变成簇有助于抵抗CD45的去磷酸化作用，相当于利于信号传导 – 又挖出一条相变的意义

 LAT往上捣，捣出点故事，再往下捣捣：pLAT-Gads-SLP76信号形成后召集Nck（前面出现过，有它和pLAT、Gads、SLP76一起在体外才能相变），Nck再召集N-WASp，N-WASp召集Arp2/3，引起微丝聚合，体外构建的生化实验模型观察到了这一系列蛋白行为

微丝聚合对于相变行为有何影响呢？能够改变相变液滴形态（加入latrunculin拉春库林抑制微丝聚合后液滴形态恢复）

往微丝聚合挖也是为了相变这个主题，Nck处在通路的中间，可影响微丝的聚合，这篇文章中相变行为的核心是LAT，把相变和微丝聚合再扯上关系：pLAT有助于Nck相变，Nck的相变有助于微丝聚合

这篇文章比较早，是2016年的，为什么整理分享这么老的文章呢？是为了说明新的视角去看老问题就足以引发兴趣……我们之前分享过三篇用新技术去看老问题的文章，一篇是SIM超分辨看DNA损伤修复过程中的γH2AX，另一篇是SIM超分辨看减数分裂，最后一篇看的是和这次分享内容相同的TCR信号，有意思……

Su, X, Ditlev, J. A, Hui, E, et al. Phase separation of signaling molecules promotes T cell receptor signal transduction[J]. Science, 2016.