膜蛋白被正确地定位到相应的细胞器上对于维持细胞器特异“身份”和生理功能非常重要。膜蛋白的正确定位不仅依赖于精确的蛋白分选通路，也需要细胞器上相应的机制清除错误定位的蛋白。比如线粒体外膜的AAA-ATPase Msp1可以把错误定位到线粒体外膜的蛋白移除。但是在内质网（ER）上是什么机制帮助移除错误定位的膜蛋白目前知之甚少。

研究人员以线粒体SA/TA蛋白为研究对象，因为这些蛋白容易错误定位到ER上。通过大规模筛选、遗传定位、遗传拯救，发现catp-8突变体导致线粒体SA/TA蛋白错误定位至ER。CATP-8是哺乳动物P5A ATPase ATP13A1在线虫中的同源物，之前对它的研究主要集中在酵母同源物Spf1。但是它的具体作用机制尚不清楚。荧光定位实验发现CATP-8定位在ER上，暗示它在ER上发挥功能。

为了研究CATP-8如何发挥功能，研究人员设计了光转换和热激诱导表达实验，发现CATP-8可以将已经错误定位到ER上的线粒体蛋白移除（图1），并且该过程不依赖于ERAD通路。

图1 CATP-8可以将已经错误定位到ER上的线粒体蛋白移除

为了研究CATP-8移除ER错误定位蛋白对维持ER特异“身份”的重要性，研究人员发现线粒体外膜蛋白FIS-1和MFF-2在catp-8突变体错误定位到ER上，导致线粒体分裂因子DRP-1被错误招募到ER上，从而造成ER断裂（图2）。同时，研究人员还发现CATP-8通过调控树突受体蛋白DMA-1水平从而影响线虫PVD神经元树突形态发育。CATP-8不仅通过移除错误定位到ER上线粒体蛋白以维持正确的ER形态，同时也对维持ER正常生理功能非常重要。

图2 内质网P5A ATPase/CATP-8 作为监察机制维持内质网“身份”

该研究发现了ER蛋白P5A ATPase/CATP-8可以行使监察机制将错误定位在ER上的蛋白移除，并且对维持ER正确的形态和功能的重要性。该研究不仅拓展了对保守蛋白P5A ATPase的功能认识，同时发现了一个可以移除ER膜表面错误定位蛋白的分子，对今后进一步研究ER如何维持其蛋白质稳态提供了新的思路。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.108363