我院生命与健康学部黄来强教授与美国斯坦福大学、加州大学伯克利分校和匹兹堡大学的合作者发现Calcineurin (CaN，钙调神经磷酸酶) 控制α-arrestin (α抑制蛋白) 的磷酸化进而调控细胞膜囊泡运输及膜蛋白受体内吞的新功能及其分子机制，研究论文以“A Calcineurin-dependent Switch Controls the Trafficking Function of α-Arrestin Aly1/Art6”为题最近在《生物化学期刊》(The Journal of Biological Chemistry, 简称JBC) 发表。
细胞通过囊泡运输进行的胞膜蛋白或受体的内吞作用，对各种环境条件和信号作出应对和适应，这对于细胞的生长和生存至关重要。例如，过量的营养物质或信号因子会诱导在细胞膜上的相关通透酶或受体的内吞，从而阻止代谢产物的毒性积累或信号通路的过度激活;GPCRs (G蛋白偶联的受体)在细胞信号转导中非常重要、也是众多临床应用或开发中的医药的作用靶标，其内吞是调控其介导的多种信号通路的重要方式。Arrestins是真核生物界高度保守的一个蛋白家族，在囊泡运输和GPCRs等膜蛋白的内吞及其信号传导中发挥关键作用，但Arrestins的功能又是如何被调控的尚不清楚，有诸多问题有待研究解答。
另一方面，CaN作为目前已知的唯一被钙离子和钙调素激活、在真核生物中高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白脱磷酸酶，在生物学和医药上都极为重要。CaN在神经和免疫系统，在细胞生长、发育和分化以及应激中具有关键作用，是抗排斥的免疫抑制药物CsA (环孢子素) 和FK506的作用靶点。然而CaN在囊泡运输和膜蛋白内吞中的作用及机理还知之甚少。
该研究发现α-arrestin是一种磷酸化蛋白，特异性地与CaN相互作用，并作为底物被CaN去磷酸化，α-arrestin特定位点的磷酸化抑制其介导内吞运输的功能，相反地，这些位点被CaN去磷酸化则逆转该抑制而促进α-arrestin介导的膜蛋白内吞运输功能。该研究首次揭示CaN在α-arrestin介导的内吞运输过程中通过调节其磷酸化而发挥控制开关的关键作用，因而在细胞囊泡运输和膜蛋白受体内吞中具有重要的调控功能。这扩展加深了对CaN和arrestins的功能、囊泡运输和膜蛋白受体内吞过程以及细胞信号传导的调控机理的认识，为针对相关因子和过程的干预和药物研发提供了新的思路。
该论文的通讯作者为斯坦福大学生物学系教授、斯坦福大学资深副教务长Cyert，匹兹堡大学细胞生物学系研究助理教授O'Donnell、清华大学生命学院教授和深圳研究生院生命与健康学部特聘教授黄来强、加州大学伯克利分校分子与细胞生物学系讲席教授Thorner分别为该文的第一、第二、第三作者。JBC创刊于1905年，由美国生物化学与分子生物学学会出版，长期以来是国际生命科学界影响广泛、质量和声誉很高的著名主流学术期刊。(生命与健康学部)
