釀酒酵母中Asr1p與肌動蛋白結合蛋白Crn1p新的相互作用

《釀酒酵母中Asr1p與肌動蛋白結合蛋白Crn1p新的相互作用雲南大學X》是黃曉瑋為項目負責人，X為依託單位的地區科學基金項目。

基本介紹

• 項目類別 ：地區科學基金項目
• 依託單位 ：雲南大學
• 項目負責人：黃曉瑋

項目摘要

微絲骨架是動態存在於細胞中由肌動蛋白構成的網路狀結構, 它參與了維持細胞形態運動、信號傳導、增殖分化以及基因表達調控等幾乎所有的細胞生理過程。Coronin是一種真核生物中保守、重要的肌動蛋白結合蛋白，人類中與免疫缺陷、神經退行病變、唐氏綜合症等密切相關。我們前期通過酵母雙雜交、pull-down、Co-IP及亞細胞定位實驗已發現，模式生物釀酒酵母中的Crn1p在體內外均可以與泛素化E3酶Asr1p蛋白結合。因此本研究擬進一步確認二者的相互作用分子基礎，揭示二者的相互作用是否會導致Crn1p產生泛素化修飾或者影響Crn1p與其它蛋白的結合，從而調控Crn1p的穩定性或活性；在此基礎上，探索二者相互作用在肌動蛋白細胞骨架形成和分布、以及細胞形態、運動和有絲分裂等相關生物學行為中的功能。該研究可闡明重要的肌動蛋白結合蛋白Crn1新的調控方式，並首次證實Asr1p在細胞微絲骨架動態平衡中的作用。

結題摘要

微絲骨架是動態存在於細胞中由肌動蛋白構成的網路狀結構, 它參與了維持細胞形態運動、信號傳導、增殖分化以及基因表達調控等幾乎所有的細胞生理過程。Coronin是一種真核生物中保守、重要的肌動蛋白結合蛋白，人類中與免疫缺陷、神經退行病變、唐氏綜合症等密切相關，然而Coronin在體內可以通過哪些方式進行調控還一無所知。我們的研究以模式生物釀酒酵母為對象，首次發現Asr1p (Alcohol Sensitive Ring/PHD finger 1 protein)可以通過２個完整的Ring finger/PHD結構域與釀酒酵母體內唯一的Coronin家族成員Crn1p相互結合，它們的結合可以導致Crn1p的572位賴氨酸殘基發生單泛素化修飾，影響細胞骨架相關保守蛋白Crn1p的穩定性和活性，從而影響微絲骨架的動態平衡及其相關細胞生物學功能。總之，我們的研究數據揭示了Asr1p一個新的生物學功能——參與調控肌動蛋白骨架的動態平衡和分布。在此基礎上，發現Asr1p與Crn1p之間的相互作用是Asr1p調節肌動蛋白骨架的動態平衡的分子基礎。最終，我們提出了Asr1p參與體內肌動蛋白細胞骨架動態平衡調節的作用模型：即Asr1p的表達單泛素化修飾Crn1p，提高Crn1p的體內穩定性，增加後者的濃度，高濃度Crn1p負調控Arp2/3複合物的活性或正調控Cofilin活性、從而抑制F-肌動蛋白合成、同時促進F-肌動蛋白的解聚。反之亦然。