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Sorting nexins(SNXs)是一类含有SNX-PX结构域,并在膜泡运输中发挥重要作用的蛋白。PX结构域能与磷脂酰肌醇结合,并介导含有PX结构域的蛋白与富含特定磷脂酰肌醇的膜结合。目前在哺乳动物中已经发现了33种SNXs,有些SNXs只含有PX结构域；有些除了含有PX结构域还含有其他结构域。根据结构域的组成,SNXs可以分为：SNXPX、SNXPX-BAR和SNXPX-other。Sorting nexin16(SNX16)属于SNXPX-other,它除了含有PX结构域外,在C端还有一个Coiled coil结构域。有研究表明,SNX16既能结合初级内体也能结合次级内体,并在表面生长因子受体(EGFR)由初级内体向次级内体的运输中发挥着重要的作用。在果蝇的神经细胞中,SNX16参与突触生长受体(synaptic growth receptor)的运输和突触生长信号传递的调节。研究还表明,SNX16与水泡口炎病毒感染、膀胱癌和丙肝病毒的复制有关,SNX16可能是治疗这些疾病的潜在靶标。目前SNX16发挥功能的分子机制还不清楚,为了更好的了解SNX16执行功能的结构基础,我们开展了SNX16的结构生物学研究。我们解析了SNX16的一个片段(SNX16100-278,氨基酸从100刘278)的3.3A(空间群P21)和3.35A(空间群P212121)的晶体结构。SNX16100-278形成稳定的、剪刀状的二聚体。SNX16100-278包含PX结构域和Coiled coil结构域。二聚体中,两条链的Coiled coil结构域形成平行的左手超螺旋结构。通过结构分析和分子对接,我们发现SNX16100-278二聚体中PX结构域和Coiled coil结构域共同组成独特的PI3P结合口袋。通过将SNX16-PX和高同源性的nCISK-PX结构域进行比对分析,我们发现PX结构域中PPII/a2的构象可调节传统的磷脂酰肌醇结合口袋的大小,并进而决定PX结构域与磷脂酰肌醇结合的特异性。SNXPX是一类仅含有PX结构域的SNXs蛋白。目前认为SNX3、SNX10、 SNX11、SNX12、SNX22和SNX24都属于SNXPX。结构研究也表明,Grd19p(酵母SNX3)、SNX12和SNX22除了具有传统的PX结构域外,不含有其他的结构域。最近一些SNXPX蛋白的生物学功能也开始被研究。SNX3参与组成retromer复合物,调节Wntless的循环运输。SNX10具有诱导细胞成泡的功能。但是这些蛋白发挥功能的结构基础还不知道。进一步的研究发现,SNX10中单独的传统PX结构域并不具备诱导细胞成泡的功能,传统PX结构域下游的31个氨基酸也是SNX10发挥功能所必须的。为了探明SNX10传统PX结构域下游的31个氨基酸是否具有结构,以及SNX10传统PX结构域和下游的31个氨基酸在结构上是如何组织的。我们对SNX10和SNX10的同源蛋白-SNX11(SNX10和SNX11的氨基酸序列有52%的一致性)进行了结构生物学研究。我们没有获得SNX10的晶体,但我们获得了SNX11两个片段(SNX11-142C和SNX11-170C)的晶体结构。通过分析SNX11-170C的结构,我们发现在SNX11传统PX结构域的下游有2个α螺旋(α4和α5),这两个螺旋与上游传统PX结构域形成紧密的球状结构。据此,我们推测SNX11-170C可能代表了一个新的PX结构域,我们称之为PX-extended(PXe)结构域。通过序列分析,我们推测SNX10可能也具有这个新的PXe结构域。