信號傳導中蛋白與細胞膜結合的生物信息研究

《信號傳導中蛋白與細胞膜結合的生物信息研究》是依託上海交通大學，由呂暉擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：信號傳導中蛋白與細胞膜結合的生物信息研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：呂暉
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

信號傳導是分子生物學中的重要方向，涉及細細胞分化、細胞生長、細胞形態等，影響著細胞的絕大部分功能。信號傳導過程中運用了各種方式的分子相互作用，包括蛋白蛋白相互作用，磷酸化，蛋白核酸相互作用，蛋白小分子作用等，而蛋白與細胞膜的結合是其中一種重要方式，這一類結合在相當多的信號傳導通路中被使用，特別是對脂質調控以及蛋白的亞細胞定位起著決定性作用。在蛋白組水平上準確預測生物膜的結合特性才能建立正確的蛋白相互作用網路，進而研究信號傳導和開發藥物新靶點。由於實驗測量上的困難和以往計算方法的缺乏，迫切需要對在這一領域進行研究。本課題針對細胞膜表面的信號傳導，結合我們最近提出的膜與蛋白雙重識別結構域的新概念，擬進行以下幾個方面研究：在蛋白相互作用家族中預測與細胞膜結合的蛋白結構域；運用數據挖掘進行蛋白細胞膜相互作用的關鍵因子的預測；運用分子動力學研究結合模式；整合蛋白細胞膜結合數據研究相互作用機理。

結題摘要

蛋白質-膜相互作用是生物信號轉導的重要過程，本資助項目利用蛋白質一級結構序列信息、蛋白質三維結構模型和蛋白質理化性質和機器學習方法對PDZ、SH2、C1、C2等蛋白質結構域與生物膜相互作用進行了研究，尤其對其中的C2蛋白質結構域的結合機制進行了系統地研究和探索，通過生物信息學方法發現了位於C2蛋白質結構域上的神經醯胺-1-磷酸鹽特異性結合的重要位點位點，並通過分子動力學方法模擬了結合過程，同時發現了一批同樣具有該保守位點的C2結構域蛋白質，預測指出了這些蛋白質與膜結合的潛力。相關的工作正在往SCI收錄期刊投遞過程中，相關的實驗驗證工作正在進行之中。而由本資助項目資助建立的機器學習方法也為依託單位的複雜疾病研究獲得了一批值得關注的結果。