跳动城乡网内质网 (ER) 是负责蛋白质折叠和运输的主要细胞器。内质网中的蛋白质折叠应激会导致未折叠或错误折叠的蛋白质积累，称为内质网应激，从而激活未折叠蛋白质反应 (UPR)。然而，在没有内质网应激的情况下，UPR 也可以被激活。揭示内质网应激和 UPR 之间的复杂关系对于理解生理和病理条件下的细胞应激反应至关重要。
在6月11日发表在Cell Reports上的一项研究中，中国科学院生物物理研究所王利坤教授领导的研究人员开发了一种新颖的荧光报告系统，使研究人员能够实时观察活细胞内质网腔内未折叠蛋白质的积累情况。
通过该系统，研究人员可以更好地理解内质网应激与UPR之间的错综复杂的关系，揭示各种生理和病理条件下内质网蛋白质稳态的动态变化。
在这项研究中，研究人员将内质网应激信号蛋白 PERK 的内质网腔结构域 (PERK(LD)) 与绿色荧光蛋白(EGFP) 以及倾向于形成六聚体的肽片段 (HOTag) 融合，从而创建了一个荧光报告系统。
该系统与未折叠蛋白结合后，可快速、可逆地形成荧光斑点，可通过共聚焦显微镜进行可视化。该系统在 HeLa 和 COS-7 细胞中表现出高灵敏度和可逆性，可实时洞察内质网应激和 UPR 的动态变化。
研究人员利用共定位实验、免疫沉淀等多种技术，验证了荧光报告系统与未折叠蛋白的直接结合，并证明该系统可以定量检测内质网中未折叠蛋白的积累，且在不同浓度下呈现出剂量反应关系。
为了进一步阐明内质网应激与 UPR 之间的关系，研究人员研究了不同细胞类型对抗癌药物硼替佐米的差异化 UPR 反应，揭示了硼替佐米在不同细胞类型中通过不同机制调控 UPR 和未折叠蛋白积累的复杂性。
这项研究揭示了内质网应激和 UPR 之间复杂的相互作用，为了解这些过程在健康和疾病中如何运作提供了有力的工具。这一发现为开发新型治疗策略提供了新视角，特别是在涉及内质网应激的疾病中，例如神经退行性疾病、糖尿病和癌症。
