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PAT1是一个在脊椎动物中保守的跨膜氨基酸转运蛋白,主要定位于溶酶体以及细胞表面,参与营养代谢和mTORC1信号通路的调节。以爪蟾卵母细胞(Xenopus laevisoocyte)为表达系统,Dorn等人发现人源PAT1蛋白存在翻译后的糖基化修饰,其修饰位点主要发生在PAT1蛋白朝向细胞外区域的三个天冬酰胺残基上(N174,183,470)。进一步的研究表明,糖基化修饰对于PAT1蛋白的稳定性和氨基酸转运功能没有影响,但是糖基化位点突变的PAT1蛋白(PAT13NQ)不能正确定位在爪蟾卵母细胞的细胞膜上(Dornet al.2009a)。据此我们推测,PAT13NQ蛋白可能转而主要定位于溶酶体。这种定位的改变将会进一步降低溶酶体内的氨基酸水平,并导致mTORC1活性的下降。为了验证这一推测,我们使用来源于人胚肾的HEK293细胞,构建了稳定表达糖基化位点突变的EGFP-PAT13NQ的细胞系。以该细胞系为模型,获得了如下主要研究结果: 1.与过表达野生型EGFP-PAT1的细胞相比较,在过表达EGFP-PAT13NQ的情况下,mTORC1活性不但没有降低,反而略有升高; 2.翻译后的EGFP-PAT13NQ蛋白不稳定,主要通过内质网相关蛋白降解途径(ERAD)被降解; 3.与野生型EGFP-PAT1相比,EGFP-PAT13NQ在溶酶体上的表达量下降,而在细胞膜上的表达量升高;这与mTORC1活性检测结果一致。 以上结果说明,在HEK293细胞中,PAT1蛋白的糖基化修饰具有两个重要功能,一是保护新合成的PAT1蛋白不被降解;二是影响PAT1的细胞内定位,进而参与对mTORC1信号通路的调控。