生化所PLOS ONE雜志解析脊髓小腦共濟失調癥相關蛋白模體
日期:2010-10-28 16:19:44
來自上海生科院生化與細胞所的研究人員于10月7號在美國PLoS ONE雜志發表論文。論文闡述了III型脊髓小腦共濟失調癥相關蛋白ataxin-3(AT3)中的串聯泛素結合模體(ubiquitin-interaction motif,UIM)的構象變化和UIM與泛素鏈結合的協同效應。
領導這一研究的是生化與細胞所的胡紅雨研究員,其早年畢業于復旦大學,曾以訪問學者的身份赴美Scripps研究所進行合作研究,現任國際刊物Protein & peptide Letters 編委。主要研究方向是蛋白質折疊和相互作用。
UIM是一類擁有泛素結合和促進泛素化功能的短肽序列。UIM存在于許多不同類型的蛋白質中, 其氨基酸序列高度保守。除了與單泛素(mono-Ub)結合外,UIM還能夠與多泛素鏈(poly-Ub)結合。AT3是一種含有多聚谷氨酰胺(polyQ)的蛋白質,其polyQ附近有兩個相連的UIM序列(UIM12),對于結合泛素和促進底物泛素化有著十分重要的作用。
宋愛新博士等人利用核磁共振的方法解析了UIM12在自由狀態和結合泛素狀態下的溶液結構,每一個UIM模體都由一個a-螺旋組成。當UIM12處于自由狀態時,這兩個螺旋之間沒有固定的取向,而當結合了泛素后,這兩個螺旋便形成了典型的螺旋-環-螺旋(helix-loop-helix)的折疊構象。核磁共振動態學數據也顯示,當UIM12結合了泛素后,兩個螺旋間的連接部分變得更為剛性。通過核磁共振化學位移干擾(CSP)和等溫滴定量熱(ITC)實驗,發現UIM12比單獨的UIM1、UIM2與泛素的結合力更強;而與結合單泛素相比,UIM12更傾向于結合通過K48或K63連接的二泛素鏈,并且兩個UIM之間的連接部分對于UIM12與二泛素鏈的結合起著重要作用。這些證據表明UIM12的連接區域通過構象和動態性質的變化,使兩個UIM模體以協同效應的方式與單泛素或二泛素鏈結合,這也許與蛋白質識別不同類型的多泛素鏈和泛素化底物有關。
該項研究與上海藥物所林東海課題
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