（文章轉載自EurekAlert!，原刊於2025年10月22日）
在生理學中，真核細胞的分泌途徑對於維持細胞功能與生理活動至關重要，因為許多蛋白質需要通過該途徑被準確運輸到特定的亞細胞位置，或分泌到細胞外以發揮其功能。 香港科技大學（科大）生命科學部郭玉松教授帶領的研究團隊長期致力於研究分泌途徑中貨物蛋白被分選並裝載入運輸囊泡的分子機制。 該團隊已成功在體外重構多種與疾病相關的貨物蛋白在分泌途徑中被裝載入囊泡的過程，為解析貨物裝載的分子機制提供了重要工具。 同時，他們建立了囊泡重組體系、電子顯微鏡與蛋白組學的分析平台，得以有系統地鑒定囊泡的蛋白組成與形態學特徵。 研究表明，該策略在發現新型貨物蛋白及介導囊泡運輸的細胞因子方面具有強大潛力（圖一）。
郭玉松教授團隊與香港理工大學（理大）姚鍾平教授研究團隊合作，在 《PNAS》發表了一篇研究論文，通過體外囊泡重組與定量質譜技術互相結合，有系統地鑒定了由貨物適配體複合體 AP-1 和 AP-4 介導的運輸貨物，並解析了參與 AP-4 介導囊泡運輸的關鍵細胞質調控因子。
在分泌運輸路徑中，高爾基體(TGN)是核心的分選樞紐，負責將蛋白質精準包裝進運輸囊泡。 若分選錯誤，貨物無法抵達正確靶位，便會引發細胞極性、免疫功能及其他生理過程的缺陷。 參與高爾基體分選的關鍵因子之一是一類適配蛋白（AP）複合體，包括AP-1和AP-4。 這些蛋白質的基因突變與多種人類疾病密切相關：例如AP1S1（編碼AP-1的 σ1 亞基）突變與MEDNIK 綜合症有關；AP1S2 突變可導致 X 連鎖智力障礙；而任何AP-4亞基的突變均可引發「AP-4缺陷綜合症」，這是一種複雜的遺傳痙攣性截癱。 因此，了解AP-1與AP-4的貨物蛋白對於揭示其生理和病理功能具有重要意義。 然而，AP-1 和 AP-4所介導的貨物及輔因子的完整譜系至今仍未完全闡明。值得注意的是，AP-4 介導的高爾基輸出似乎不依賴網格蛋白（clathrin），這表明囊泡形成可能還依賴尚未識別的輔助因子。
在本研究中，郭教授團隊利用AP1γ1或AP4ε敲除細胞進行囊泡形成實驗，分離囊泡組分，並通過定量質譜進行蛋白組學分析，由此鑒定出依賴AP-1 與AP-4的TGN 輸出貨物蛋白，以及AP-4介導運輸所需的關鍵細胞質輔因子。 進一步的生化驗證顯示：CAB45是AP-1依賴的貨物，而ATRAP（一種I型血管緊張素II受體相關蛋白）是AP-4依賴的貨物；AP-4 通過識別 ATRAP 胞質末端的酪氨酸基序，介導從高爾基體裝載入運輸囊泡。
此外，研究發現，細胞質蛋白WDR44和PRRC1在AP-4介導的貨物分選中發揮關鍵作用：當WDR44水準被敲低時，AP-4貨物ATG9A異常聚集於高爾基體; 而敲除PRRC1則導致ATG9A滯留於內質網，損害細胞自噬功能。同樣，另一個AP-4貨物 （ATRAP）也在高爾基體中累積。郭教授表示：「這些結果不僅加深了我們對AP-1和AP-4在分泌轉運中功能的理解，也為系統性解析特定輔助因子的作用機制提供了強而有力的方法工具。」
該研究的共同通訊作者為科大郭玉松教授與理大姚鍾平教授。香港科技大學博士後研究員彭子晴為該研究的第一作者。
