《膜蛋白PB1F2與nanodisc膜體系相互作用的液體核磁共振研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院，由王玉娟擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：膜蛋白PB1F2與nanodisc膜體系相互作用的液體核磁共振研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王玉娟
- 依託單位：中國科學院合肥物質科學研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
PB1F2是A型流感病毒基因編碼的膜蛋白，是流感病毒的重要致死性毒性因子。PB1F2不是流感病毒複製所必須的蛋白，但在宿主體內靶向免疫細胞線粒體膜，與線粒體膜發生相互作用並誘導細胞凋亡，從而導致宿主免疫力的降低。PB1F2是典型的膜蛋白，對其功能相關的結構生物學認識迄今為止十分有限。本申請將採用液體核磁共振的PRE、磷譜等研究手段，利用磷脂雙分子納米盤（nanodisc）作為模擬膜體系，開展PB1F2與線粒體膜相互作用的過程以及作用方式的研究，旨在明確PB1F2與線粒體相互作用的關鍵區域，並解釋二者相互作用的分子機制，為進一步解析PB1F2的膜結合結構以及理解PB1F2誘導免疫細胞凋亡的生化過程提供研究基礎。
結題摘要
PB1F2是由流感病毒基因編碼表達的作用於宿主線粒體的膜蛋白，通過誘導免疫細胞凋亡以增強流感病毒的致病性和致命性。研究表明PB1F2主要通過線粒體外膜的TOM40進入線粒體內外膜間隙，並作用於線粒體內膜，破壞膜通透性進而誘導細胞凋亡，而我們對PB1F2與線粒體內膜相互作用的分子機制卻知之甚少。本研究結合液體核磁共振以及nanodiscs模擬膜體系對PB1F2與線粒體膜的相互作用展開研究。主要取得了以下關鍵結果：1、針對現有nanodiscs膜體系分子量較大、不適用於液體核磁共振研究的問題針對性改造最佳化了MSP蛋白及nanodiscs，獲得了分子量較小的穩定的nanodiscs體系。利用動態光散射、分子篩、透射電鏡等方法對nanodsics進行了表征，並成功將STIM1膜蛋白組裝到小的nanodiscs中。2、通過液體核磁共振結合生化方法，明確了PB1F2蛋白與模擬線粒體膜相互作用的磷脂選擇性，PB1F2蛋白對磷脂的破壞作用發生於兩性離子磷脂膜，對於負電荷磷脂膜沒有破壞作用。3、PB1F2對模擬線粒體膜的破壞作用是時間依賴方式的，二者相互作用後產生新的protein-lipid micelle聚集體。4、PB1F2與nanodiscs膜體系的相互作用通過bicelle和liposome體系均可驗證，具有同樣的磷脂選擇性。5、PB1F2突變體蛋白N66S與模擬膜體系的相互作用動力學過程與野生型PB1F2相似，沒有顯著區別。6、PB1F2的線粒體定位序列MST與模擬膜體系bicelle的相互作用與全長PB1F2不同，MTS不能對bicelle產生破壞作用。 上述結果基本揭示了PB1F2與線粒體膜的特異性相互作用，主要通過對線粒體膜含量最高的兩種兩親性磷脂膜組分進行破壞作用，進而發揮其生物學功能。
