TMEM74
 

 

一、 发现和命名

本中心与国家人类基因组北方研究中心合作,建立了多种人类新基因功能筛选平台,经过高通量筛选,发现人类未知功能基因TMEM74具有诱导自噬的作用[1]。

二、结构和表达谱


分析显示,TMEM74基因cDNA序列全长2,087bp,在染色体上定位于8q23.2,由2个外显子和1个内含子组成,剪接符合GT-AG规律。Gene Atlas数据库检索提示TMEM74表达谱比较广泛。
TMEM74基因编码一个305个氨基酸的蛋白质,分子量33.33kD,等电点4.87。TMHMM分析在蛋白质的N端有两个潜在的跨膜区(第13-35位氨基酸残基)。Signal P分析无明显的信号肽。PSORT分析TMEM74定位于细胞质的可能性最大。TMEM74在小鼠、大鼠、猩猩等物种中存在同源物,是一个比较保守的分子。
Northern blot实验显示,TMEM74在我们选定的正常人肺有表达,其大小约2.0kb,与生物信息分析的结果(2,0871bp)相吻合。另外,RT-PCR结果显示TMEM74在所检测的4种人肿瘤组织(食管、肝、直肠、膀胱)以及10种人细胞系(A549, MCF7, MDA, 293T,293)中也都有表达,说明TMEM74具有广谱表达的特点。

三、 功能


TMEM74真核表达质粒转染HeLa细胞后具有诱导自噬的作用,表现为细胞出现广泛的自噬泡,和GFP-LC3共转染后GFP-LC3从胞浆内均匀分布变为点状分布,MDC染色增强并呈点状化分布,内源性LC3从18KD的大片段切割成16kd的小片断。
有效抑制内源性TMEM74表达后可明显抑制饥饿诱导的自噬作用。通过构建pEGFP-N1- TMEM74质粒表达GFP融合蛋白显示,TMEM74在细胞内呈胞质点状聚集。使用溶酶体标记染料Lysotracker标记溶酶体后显示二者几乎完全共定位,说明TMEM74编码一个溶酶体蛋白。生物信息分析提示TMEM74分子N端有二个TM结构域,我们通过PCR方法将该结构域去除,构建了缺失体分子TMEM74-TM,同时融合GFP标签进行定位研究。结果显示,TMEM74-TM不再定位于溶酶体,并且失去了诱导自噬的功能。
利用自噬泡和溶酶体融合的抑制剂Bafilomycin,并把pEGFP-N1-TMEM74和pDsRed-LC3共转后发现二者有明显的共定位,证明TMEM74同时也是一个位于自噬泡的分子。
综上所述, TMEM74是一个新的调解细胞位于自噬泡和溶酶体的分子,其过表达可以细胞自噬的发生,抑制其内源性表达后可以抑制饥饿诱导的自噬。

四、合作意向


目前,本中心正在进一步开展TMEM74的功能和分子作用机理的研究。本中心已经制备了抗TMEM74多克隆抗体,构建了TMEM74真核表达质粒、GFP细胞定位表达质粒、腺病毒表达克隆等,希望与基础研究的实验室合作开展TMEM74的功能和应用研究。

联系人:王露教授,Tel:82802846-5034; Email: wanglu@bjmu.edu.cn
石太平,Tel:67883332-868;Email:taiping_shi@yahoo.com.cn

参考文献
1. Chuanfei Yu, Lan Wang, Bingfeng Lv, Yang Lu, Ling'e Zeng, Yingyu Chen, Dalong Ma, Taiping Shi, Lu Wang. TMEM74, a lysosome and autophagosome protein, regulates autophagy. BBRC, 2008, Accepted. 2008 May 2; 369 ( 2 ): 622-9




北京大学人类疾病基因研究中心
2008.2.22