近日，华南理工大学教授黄明涛团队在蛋白表达研究方面取得重要进展，成功揭示了转录超级延伸复合体（Sec）亚基Sec72在信号肽介导蛋白进入内质网过程中的功能作用，并创新性地提出基于Sec72缺失的分泌增强策略。相关成果发表于Research。
蛋白分泌过程高度依赖信号肽引导底物蛋白跨膜进入内质网。Sec复合体作为真核生物翻译后转运的核心通道，其整体功能虽已有一定研究基础，但像Sec72这类亚基在应对不同属性信号肽底物时的具体作用机制，仍缺乏深入的比较与系统性解析。
基于Sec72缺失的胞内通路重塑，协同增强蛋白分泌。研究团队供图为攻克这一科学难题，在国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目资助下，研究人员聚焦酿酒酵母内质网靶向与跨膜转运的关键环节展开深入研究。他们系统比较了不同疏水性信号肽介导蛋白分泌的具体表现，同时深入分析Sec72缺失所引发的表型变化以及相关细胞调控响应。
研究结果令人振奋：敲除SEC72基因能够显著提高携带强疏水信号肽底物的分泌效率。研究人员通过对代表性信号肽SP-NCW2的H区进行氨基酸替换，精心构建了疏水性梯度突变体，成功验证了分泌能力与信号肽疏水性之间存在紧密的对应关系，并且发现分泌效率在特定疏水性范围内会发生明显变化。
进一步深入分析表明，Sec72缺失不仅伴随着蛋白折叠与内质网加工能力的增强，还引发铁代谢和细胞壁重构等多个关键生物过程发生显著变化。在此基础上，研究人员对Sec72缺失菌株实施组合代谢工程改造，成功构建出高分泌菌株，其蛋白分泌量高达6.5g/L。
该研究系统揭示了Sec72对不同信号肽属性底物的选择性分泌调控效应，提出并验证了以Sec72缺失为核心的增强分泌策略。同时，从信号肽属性、转运机制与细胞系统响应之间的内在关联出发，深化了人们对真核分泌起始机制的理解。在此基础上，明确了构建高效分泌底盘的关键改造靶点及组合优化途径，为酵母重组蛋白表达体系的性能优化与应用提供了坚实的理论依据和有力的技术支持，也为工业酶、功能蛋白及蛋白药物的生物制造提供了切实有效的工程化策略。
值得一提的是，近年来，黄明涛团队在酿酒酵母蛋白分泌效率优化方面持续发力，已取得多项重要研究进展。
相关论文信息：http://doi.org/10.34133/research.1119
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