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。相关成果发表于国际期刊Research。
蛋白分泌的 “卡点” 在哪？
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。
就像工厂的 “物流通道”，Sec 复合体负责将蛋白 “运送” 到内质网进行加工，而 Sec72 这个 “通道管理员” 的具体工作模式，此前一直没有被完全摸清，这也成为了提升蛋白分泌效率的一个关键卡点。
助力研究取得突破
在这项研究中，研究团队借助多种专业科研仪器，一步步揭开了 Sec72 的神秘面纱：
1. 摇床：为酿酒酵母提供 “有氧健身房”，让酵母菌在适宜的环境中快速繁殖，为后续实验提供充足的细胞样本。
2. 实时荧光定量 PCR 仪：用于鉴定阳性克隆，验证 SEC72 基因的敲除效果，同时分析基因表达水平，解析 Sec72 缺失后酵母细胞的转录变化。
3. 冷冻组织研磨仪 / 超声破碎仪：用于高效破碎酵母细胞壁，提取胞内可溶性蛋白，为后续的蛋白分析提供样本。这类仪器能够在低温环境下破碎细胞，避免蛋白降解，保证实验样本的完整性。
4. SDS-PAGE 电泳仪：用于鉴定蛋白的表达情况，检测分泌蛋白的含量，验证不同疏水性信号肽介导的蛋白分泌效率。通过电泳分离蛋白，研究人员可以直观地看到不同处理组的蛋白分泌差异。
5. 微流控高通量筛选平台：在团队的研究体系中，该平台被用于分选高分泌能力的酵母菌株，快速筛选出性能优异的工程菌株。相比传统的筛选方法，微流控平台能够实现高通量、精准的菌株分选，大大提升了研究效率。
6. RNA-Seq 测序仪：用于分析 Sec72 缺失后酵母细胞的转录组变化，解析细胞的调控响应，发现蛋白折叠、铁代谢和细胞壁重构等关键生物过程的变化。通过测序分析，研究人员能够从基因层面理解 Sec72 缺失对酵母细胞的影响。
敲除一个基因，让酵母变身 “蛋白工厂”
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。
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）
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
