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    我国学者在新型泛素化反应的分子机制研究领域取得重要进展

    日期 2018-07-03   来源: 生命科学部    作者: 李硕 王璞玥 谷瑞升 冯雪莲   【 】   【打印】   【关闭

    图. SdeA及其与泛素复合物的结构。a)SdeA的结构域组成;b) SdeA整体结构的两个视角;c) SdeA mART结构域与泛素结合的结构;d) SdeA与泛素结合结构细节。

      在国家自然科学基金项目(项目编号:31670766、21532004、21475005、21622501)等资助下,北京化工大学生命科学与技术学院冯越教授研究组研究了嗜肺军团菌内一种新型泛素修饰与连接酶——SdeA及其与泛素复合物的晶体结构,揭示了其修饰泛素及催化新型泛素化过程的工作机理。研究结果以“Structural Basis of Ubiquitin Modification by the Legionella Effector SdeA”(嗜肺军团菌SdeA蛋白介导泛素修饰的结构基础)为题,以研究长文(Article)形式于2018年5月31日在Nature(《自然》)上发表,Nature同期配发News & Views(新闻与视点)文章,对该成果给予高度评价。

      泛素化是泛素蛋白在特定酶作用下,对底物蛋白进行特异性修饰的过程,几乎参与一切生命活动的调控,与肿瘤、心血管等疾病的发病也密切相关。嗜肺军团菌是军团菌肺炎这一潜在致死性肺炎的致病微生物。最新研究发现,该细菌的SdeA蛋白以一种全新的、完全不同于经典泛素化的方式修饰泛素,并催化其对几种内质网相关蛋白的泛素化过程。在该论文中,冯越研究组解析SdeA及其与泛素复合物三维结构(图a,b),揭示SdeA活性中心组成(图b),阐明其识别泛素的机理(图c,d),并提出SdeA修饰泛素过程中泛素的构象变化假设。

      SdeA是目前为止世界上首个鉴定出的新型泛素连接酶,其与泛素复合物结构的解析揭示了一种全新的泛素化结构机理。由于哺乳动物也含有类似结构,同时其他细菌可能也具有类似的、尚未发现的泛素化系统,所以在未来,该研究将帮助鉴定出其它新型泛素化系统,从而丰富我们对细胞生命过程的认知。同时, SdeA的结构解析也为设计针对该家族蛋白的小分子抑制剂,作为治疗军团菌肺炎的潜在抗生素奠定重要基础。




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