《新型腫瘤治療靶點FACT複合體的結構及其功能研究》是依託四川大學，由蘇丹擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型腫瘤治療靶點FACT複合體的結構及其功能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：蘇丹
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
FACT蛋白複合體是一種重要的轉錄因子，協助RNA聚合酶II在DNA模板上完成轉錄、延伸。最新研究發現，藥物在不損傷細胞DNA前提下，通過FACT可激活p53信號傳導通路，誘導腫瘤細胞凋亡，並在移植瘤動物模型上，表現出殺傷、抑制腫瘤的生物活性。同時，FACT主要分布在幹細胞和腫瘤細胞中，正常成體細胞含量極少。這為開發特異性、腫瘤靶向治療新型藥物，提供了良好的靶點。但FACT複合體的蛋白結構，及其不依賴DNA損傷，而激活p53傳導通路的分子機制尚未闡明。該研究將從蛋白結構與功能研究兩個方向，闡明FACT複合體的蛋白生物學功能及其結構基礎。為達到這一目的，以人源FACT為對象，在已獲得的FACT多個結構功能域的蛋白結構基礎上，利用透射電鏡及小角散射技術獲取FACT整體低解析度結構信息，構建FACT結構模型。並結合FACT與組蛋白、細胞凋亡蛋白在體內、外的相互作用，闡明FACT誘導凋亡的調控機制
結題摘要
FACT蛋白複合物是RNA聚合酶II的保守輔因子，是組蛋白分子伴侶。在促進核小體形成，DNA複製和轉錄，DNA損傷修復，核小體的解聚等方面發揮重要作用。FACT主要分布在幹細胞和腫瘤細胞中，大部分正常成體細胞含量極少，是一種新型抗腫瘤治療靶點。人源的FACT蛋白複合物是異元二聚體，由Spt16和SSRP1兩個蛋白亞基組成。 本研究成功解析了人源FACT蛋白複合體亞基SSRP1的SSRP1N、SSRP1M和SSRP1 HMG三個相對獨立結構域的蛋白晶體結構（解析度分別為1.65 Å、2.10Å和2.00 Å）以及亞基Spt16的Spt16N結構域的蛋白晶體結構（解析度為2.1 Å）。利用蛋白誘捕技術及分析型凝膠排阻層析技術，發現 SSRP1N和 SSRP1M不能結合組蛋白，因此推測在SSRP1存在未知的組蛋白結合功能區。HMG是一個典型的DNA結合蛋白，本研究利用凝膠遷移實驗及分析型凝膠排阻層析兩種實驗方法發現SSRP1 HMG的N端loop對結合DNA起著重要作用；利用單分子成像技術進一步探索 SSRP1 HMG 與長鏈λDNA的相互作用，發現SSRP1 HMG520-616不僅能結合長鏈 λDNA還能使長鏈λDNA發生彎折；利用等溫量熱滴定技術發現SSRPHMG 的 C 端 loop發現與 CK2 的相互作用，初步認為 C 端 loop 這一區域為 CK2β 結合功能區。本研究還運用免疫螢光技術及螢光成像方法首先確認SSRP1的核定位信號序列。本研究利用戊二醛蛋白交聯實驗、原子吸收光譜、等溫量熱滴定的等方法對Spt16N蛋白檢測，實驗結果明確了Spt16N在溶液中的聚合情況，證實Spt16N不結合鎂、鈷、鋅、錳等金屬離子。Spt16N蛋白濃度為30-40μM時，Spt16N1-437不結合組蛋白H3/H4，而Spt16N1-510可以結合組蛋白H3/H4，hSpt16N1-437和Spt16N1-510均不結合組蛋白H2A/H2B。 這些研究成果初步闡明了組蛋白分子伴侶FACT蛋白複合體如何激活p53信號通路，引起腫瘤細胞凋亡的信號通路的分子機制，同時為下一步以FACT為靶點的curaxins小分子先導化合物的機制研究及未來的新型藥物研發奠定了基礎。
