C-反應蛋白的胞內摺疊、組裝及質控機制研究

《C-反應蛋白的胞內摺疊、組裝及質控機制研究》是依託蘭州大學，由武一擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：C-反應蛋白的胞內摺疊、組裝及質控機制研究
• 依託單位：蘭州大學
• 項目負責人：武一
• 項目類別：面上項目

項目摘要

C-反應蛋白（CRP）是最常用的臨床炎症標識之一，其血漿濃度在炎症條件下可升高上千倍，但決定細胞高效合成、分泌CRP的機制未知。CRP由五個相同的亞基構成，每個亞基內僅含一個二硫鍵，無糖基化修飾，且可由大腸桿菌正確表達，這暗示CRP的摺疊、組裝很可能主要由其自身序列特徵指導。然而，CRP在離體條件下不能自發復性，提示胞內環境對於其天然結構的形成是必要的。我們的前期工作發現CRP亞基的胞內摺疊、組裝似乎遵循一條預定的分步途徑，在不同階段中構象摺疊和二硫鍵形成互為驅動，且依賴於不同二級結構元件的摺疊和裝配。在此基礎上進一步闡明CRP的合成、分泌動態及質控，不但能夠推進對細胞高效產生CRP機制的理解，而且有助於為蛋白質摺疊分子過程的解析提供範例，並為回答摺疊研究中的若干爭議提供線索。在此基礎上，本項目還將進一步設計構象鎖定突變體，以澄清不同（中間體）構象形式CRP在動物模型中的確切炎症調控活性。

結題摘要

蛋白質摺疊是生物學的基本問題，但相關理論模型主要基於對可在胞外自發摺疊的、小尺寸模式蛋白的研究。C-反應蛋白（C-reactive protein, CRP）是一種典型的人類急性期因子，由五個分子量為23 kDa的相同亞基通過非共價相互作用組裝而成，其天然結構形成需要胞內環境。本項目以CRP為範例，發展了表征CRP胞內結構狀態的實驗手段，刻畫了CRP在細胞內進行亞基摺疊及五聚體組裝的途徑及質控機制，推進了對CRP在急性期高效合成方式的理解；揭示了二硫鍵形成在需要克服較高能量勢壘的、非自發摺疊階段中的驅動作用，澄清了二硫鍵形成與構象摺疊彼此間關聯的長期爭議；指出多途徑並行摺疊可能僅是簡單體系中的特例，並強調了考察非自發摺疊蛋白及納入胞內環境的重要性。此外，我們還發展了可用於臨床的CRP去摺疊構象檢測方法，發現其可能是比CRP天然構象更優越的疾病標誌物；設計和製備了CRP構象鎖定的動物模型，為闡明不同構象形式CRP的確切在體作用及機制提供了理想工具。