体实验支持Rab蛋白在小泡运输和融合中的作用。如Rab5定位于初级内体的膜上, 无细胞系统实验表明, 初级内体间的相互融合需要Rab5的存在, 也不能用其它类Rab蛋白取代。加入Rab和GTP后初级内体间就能发生融合, 说明Rab和GTP是初级内体融合的触发剂。同样发现Rab1蛋白是ER同高尔基体小泡所必需的。
■ 小泡融合模型
根据SNARE假说以及对Rab蛋白等生化和遗传学研究结果表明, 小泡融合时,需要V-SNARE、T-SNARE和融合蛋白SNAP25的存在。将含有纯化的V-SNARE的人工脂质体与含有T-SNARE/SNAP25复合物的脂质体一起温育,渐渐地两种膜融合到一起, V-SNARE、T-SNARE/SNAP25出现在同一种膜上。在细胞中融合只要几秒钟,但需要几种胞质溶胶蛋白的参与,包括NSF、α-、β-和γ-SNAPs,它们的作用可能是使V-SNARE、T-SNARE/SNAP25解离以便于再利用, 同时扩大融合。图9-73是根据体外实验的结果提出的小泡融合模型。
图9-73 运输小泡寻靶与融合模型
① 运输小泡通过小泡膜中的V-SNARE与靶膜T-SNRE/SNAP25复合物的细胞质结构域相互作用,形成螺旋结构,使运输小泡附着到受体膜。小泡膜中的Rab蛋白作为小泡寻靶和融合的定时器;② 通过多个V-SNARE与靶膜T-SNRE相互作用以及ATP的水解形成预融合复合物;③ 预融合开始之后立即进行融合,但详细机理不清;④ 在融合过程中,相互作用的蛋白进行解离,如T-SNARE/V-SNARE/SNAP25相互分开,促进了进一步的融合;⑤ 含有V-SNARE小泡的形成并回到原始膜中。
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