《大腸桿菌Tat蛋白跨膜轉運系統的結構生物學研究》是金長文為項目負責人，北京大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：大腸桿菌Tat蛋白跨膜轉運系統的結構生物學研究
- 項目類別 ：面上項目
- 依託單位 ：北京大學
- 項目負責人：金長文
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
蛋白質的跨膜轉運是一個非常重要的生物過程。在細菌及植物葉綠體中，存在著一種特殊的蛋白質跨膜轉運系統，它能夠識別並轉運帶有雙精氨酸特徵序列信號肽的靶蛋白，因而被稱為Tat(twin-arginine transport)系統。與傳統的Sec轉運途徑不同，Tat系統能夠將靶蛋白以完全摺疊的狀態，甚狼循至是帶有金屬中心，或形成寡聚體的成熟狀態進行跨膜轉運。目前，對Tat系統轉運蛋白質的分子機理仍然不清楚，尤其是目前尚無該系統各組分的高解析度三維空間結構，極大地阻礙了對其機理的深入研究。在本項目中，我們計畫套用液相核磁共振技術，輔以現代生化技術，對大腸桿菌Tat系統中各組分的相互作用，特別是結構與功能的去譽講遷關係等方面進行慨循射研究，初步闡明Tat系統進行蛋白質跨膜轉運的分子機理。
結題摘要
蛋白質的跨膜轉運是一個非常重要的生物過程。在細菌及植物葉綠體中，存在著一種特殊的蛋白質跨膜轉運系統，它能夠識別並轉運帶有雙精氨酸特徵序列信號肽的靶蛋白，因而被稱為Tat (twin arginine transport)系統。與傳統的Sec 轉運途徑不同，Tat 系統能夠將靶蛋白以完全摺疊的狀態，甚至是帶有金屬中心，或形成寡聚體的成熟狀態進行跨膜轉運。目前，對Tat 系統轉運蛋白質的分子機理仍然不清楚，尤其是目前尚無該系統各組分的高解析度三維空間結構，極大地阻礙了對其機理的深入研究。在本項目中，我們套用液相核磁共振技術，輔以現代生化技術，對大腸桿菌Tat 系統中各組分的相互作用，特別是結構與功能的關係等方面進行研究，初步闡明Tat 系統進行蛋白質跨膜轉運的分子機理。 我們按照本項目的研究計畫，首先完成了蛋白質轉運通道形成亞基TatA及其同源蛋白TatE蛋白的高解析度單體結構解析。二者均由一個跨膜螺旋、一個兩親螺旋和一個無序的C端結構域組成，其中跨膜螺旋和兩親螺旋構成 “L型”構象。我們進一步通過生化手判棵端段構建了穩定的TatA蛋白二聚體，並完成了高解析度二聚體結構解析。結果表明，TatA蛋白疏水螺旋和兩親螺旋均通過兩個疏水性較高的側面發生寡聚，該寡聚體形成方式有利於形成不同大小的通道複合體。同時，我們對該系統頸喇腳另一組分TatB蛋白進行了高解析度三維結構解析，並通過結構比較和主鏈動力學數據分析闡明了該蛋白的結構柔性在底物蛋白識別和相臘探訂晚互作用過程中的重要作用。綜上所述，我們對Tat系統中重要組成蛋白TatA、TatE和TatB的溶液結構研究，為深入喇炒立闡明Tat系統跨膜轉運摺疊蛋白的分子機理提供了重要的結構生物學基礎。
