生化所PLOS ONE雜志解析脊髓小腦共濟(jì)失調(diào)癥相關(guān)蛋白模體
日期：2010-10-28 16:19:44
來自上海生科院生化與細(xì)胞所的研究人員于10月7號在美國PLoS ONE雜志發(fā)表論文。論文闡述了III型脊髓小腦共濟(jì)失調(diào)癥相關(guān)蛋白ataxin-3（AT3）中的串聯(lián)泛素結(jié)合模體（ubiquitin-interaction motif，UIM）的構(gòu)象變化和UIM與泛素鏈結(jié)合的協(xié)同效應(yīng)。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是生化與細(xì)胞所的胡紅雨研究員，其早年畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)，曾以訪問學(xué)者的身份赴美Scripps研究所進(jìn)行合作研究，現(xiàn)任國際刊物Protein & peptide Letters 編委。主要研究方向是蛋白質(zhì)折疊和相互作用。
UIM是一類擁有泛素結(jié)合和促進(jìn)泛素化功能的短肽序列。UIM存在于許多不同類型的蛋白質(zhì)中, 其氨基酸序列高度保守。除了與單泛素（mono-Ub）結(jié)合外，UIM還能夠與多泛素鏈（poly-Ub）結(jié)合。AT3是一種含有多聚谷氨酰胺（polyQ）的蛋白質(zhì)，其polyQ附近有兩個(gè)相連的UIM序列（UIM12），對于結(jié)合泛素和促進(jìn)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(tài)和結(jié)合泛素狀態(tài)下的溶液結(jié)構(gòu)，每一個(gè)UIM模體都由一個(gè)a-螺旋組成。當(dāng)UIM12處于自由狀態(tài)時(shí)，這兩個(gè)螺旋之間沒有固定的取向，而當(dāng)結(jié)合了泛素后，這兩個(gè)螺旋便形成了典型的螺旋－環(huán)－螺旋（helix-loop-helix）的折疊構(gòu)象。核磁共振動(dòng)態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)也顯示，當(dāng)UIM12結(jié)合了泛素后，兩個(gè)螺旋間的連接部分變得更為剛性。通過核磁共振化學(xué)位移干擾（CSP）和等溫滴定量熱（ITC）實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)UIM12比單獨(dú)的UIM1、UIM2與泛素的結(jié)合力更強(qiáng)；而與結(jié)合單泛素相比，UIM12更傾向于結(jié)合通過K48或K63連接的二泛素鏈，并且兩個(gè)UIM之間的連接部分對于UIM12與二泛素鏈的結(jié)合起著重要作用。這些證據(jù)表明UIM12的連接區(qū)域通過構(gòu)象和動(dòng)態(tài)性質(zhì)的變化，使兩個(gè)UIM模體以協(xié)同效應(yīng)的方式與單泛素或二泛素鏈結(jié)合，這也許與蛋白質(zhì)識別不同類型的多泛素鏈和泛素化底物有關(guān)。
該項(xiàng)研究與上海藥物所林東海課題
