《中心體蛋白SAS-4/CPAP及其複合物的結構與功能研究》是依託清華大學，由李海濤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：中心體蛋白SAS-4/CPAP及其複合物的結構與功能研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：李海濤
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
中心體由一對中心粒和中心粒周質（PCM）組成,中心粒必須成功招募PCM蛋白，才能使中心體發育成功能性細胞器。在PCM招募過程中，SAS-4/CPAP起到關鍵作用。一方面SAS-4/CPAP通過其N端與alpha/beta-tubulin結合併招募形成PCM複合物，另一方面通過其C端TCP結構域與中心粒蛋白ANA2和Bld10相互作用，將PCM複合物定向轉運並錨定在中心粒周圍。目前SAS-4/CPAP如何形成超級複合物並協調PCM複合物的定向錨定尚缺少結構信息。我們計畫以蛋白質晶體學為主要研究手段，結合生物化學細胞生物學和果蠅遺傳學等技術，開展SAS-4/CPAP蛋白自身，及其與alpha/beta-tubulin、ANA2/STIL、Bld10/Cep135等蛋白複合物的結構與功能研究，以期在分子水平上揭示SAS-4/CPAP介導PCM複合物形成及錨定機制，並為相關藥物設計工作提供基礎。
結題摘要
中心體是細胞內一類極其重要的細胞器，由一對中心粒和包繞其外的中心粒周質組成。由於中心粒周質是細胞質中微管成核和錨定的主要場所，中心體被稱為動物細胞中的主要微管組織中心。中心體在一個細胞周期中只完成一次複製，研究表明，有大量蛋白參與此過程。中心粒完成複製後，必須招募中心粒周質蛋白至中心粒周圍，才能使中心體具備正常的生物功能。中心體蛋白Sas-4/CPAP參與中心粒的複製和組裝主要有兩方面的功能，一方面，Sas-4/CPAP可以通過N端結構域在胞質中招募形成包含Sas-4的中心粒周質蛋白複合物；並通過其C端TCP結構域將N端招募的中心粒周質蛋白複合物錨定在中心粒上。另一方面，Sas-4/CPAP蛋白N端PN2-3結構域以高親和力結合一分子alpha/beta-Tubulin，並且具有微管解聚活力；而延長的PN2-3結構域則沒有微管解聚活力，相反則具有微管組裝活力，可以在體外和體內促進細胞內微管的自發組裝，暗示PN2-3結構域可能在中心粒微管組裝和延伸，特別是Tubulin截獲、Tubulin轉運以及Tubulin組裝中發揮重要功能。我們主要採取X-射線蛋白質晶體學的方法，解析了人CPAP蛋白PN2-3-Tubulin複合物的2.1Å晶體結構，並綜合利用等溫量熱滴定、投射電鏡、細胞生物學和全內反射螢光顯微鏡等技術手段，探明了Sas-4/CPAP蛋白參與中心粒微管組裝並調控中心粒微管長度的重要作用，為全面研究Sas-4/CPAP蛋白在中心體複製和組裝過程中發揮的生物功能奠定了重要基礎。
