在国家自然科学基金项目（批准号：91854114）等资助下，清华大学生命科学院葛亮课题组发现跨膜转运体蛋白TMED10参与诸多非经典分泌蛋白的跨膜转运，揭示了一条全新的跨膜转运通路。相关成果以“一条膜泡介导的非经典蛋白质分泌转运通路（A translocation pathway for vesicle-mediated unconventional protein secretion）”为题，于2020年4月8日在《细胞》（Cell）上在线发表。文章链接：https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.03.031。
蛋白质分泌是细胞之间进行信息传递的核心过程，与发育、代谢、炎症、肿瘤及神经退行等人体生物学过程密切相关。蛋白质分泌分为经典分泌和非经典分泌两种途径。经典分泌途径是指具有信号肽序列的分泌蛋白经内质网-高尔基体运送到细胞外。非经典分泌途径是指分泌蛋白一般没有典型的信号肽，其中一部分蛋白是通过膜泡运输的形式介导分泌的。长期以来“由于缺少信号肽的导向，非经典途径分泌蛋白是如何进入载体膜泡中的？”是一直困扰细胞生物学家们的科学问题。
为解决这一问题，研究团队从非经典途径中的分泌蛋白促炎症因子IL-1β入手，开发了一套成熟IL-1β分泌的生化和细胞学系统，发现IL-1β能够转运进一个中间膜泡结构中进而被分泌到胞外。这个过程依赖于一个新发现的膜通道蛋白TMED10。进一步研究表明，TMED10除调控IL-1β以外，还可以调控非经典分泌蛋白IL-1家族（IL-18, IL-33和IL-36等）以及一系列其它成员蛋白（Galectin、HSPB5和Tau等）的分泌。通过针对这些非经典分泌蛋白的序列比对，研究团队发现了一个共同的基序motif1，并利用体外脂质体重建实验系统，验证了TMED10具有直接转运非经典分泌蛋白进入膜泡的通道蛋白活性，同时揭示了其在细胞内的定位（ERGIC）、鉴定了相关分子伴侣蛋白(HSP90)，提出了具体的调节机制。
此项研究发现的这条全新的跨膜转运通路（THU: TMED10-channeled Unconventional Protein Secretion）可能参与SRP-SEC61转运系统平行调控细胞内两类不同的蛋白质分泌，即经典和非经典蛋白分泌。该研究开启了非经典蛋白分泌领域研究的新方向，也为相关人类疾病的诊治提供了理论依据。
图. TMED10介导的非经典蛋白分泌途径工作模型