HuR蛋白介導的人類mRNA出核調控過程的結構生物學研究

《HuR蛋白介導的人類mRNA出核調控過程的結構生物學研究》是依託中國科學技術大學，由李旭擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：HuR蛋白介導的人類mRNA出核調控過程的結構生物學研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李旭
• 依託單位：中國科學技術大學

中文摘要

經過兩年多的研究探索，我們已完成人類前體mRNA剪下因子Im(CF Im)25KDa亞基與68KDa亞基RRM結構域蛋白質-蛋白質複合物晶體結構的解析；獲得了CF Im 複合物與RNA的2.9?解析度三元複合物結構；闡明了人類CF Im複合物識別前體mRNA“UGUAA”序列的分子機制；相關研究結果已發表在2011年的Cell Research雜誌上。下一階段我們擬針對完成3′端剪下加工修飾後的成熟mRNA的出核機制展開研究，通過解析HuR(RRM1/RRM2)-poly(U)、HuR(RRM3)-poly(A)等蛋白-RNA複合物及HuR-Trn2、HuR-PP32-Crm1、HuR(N226)-Trn2等蛋白-蛋白複合物結構，闡明該過程各效應因子間的相互作用關係，結合細胞功能實驗揭示該過程分子運作機理。上述工作的開展將大大增強我們對真核細胞瞬時應答過程在轉錄後水平的調控機制的理解。

結題摘要

真核生物中，前體mRNA經歷內含子切除、轉錄子重新拼接及5′末端“加帽”和3′末端加尾修飾後，成為具備完整功能的成熟mRNA。由於蛋白質的合成必須在細胞質中完成，攜帶蛋白質編碼的成熟mRNA須跨越核孔複合物進入細胞質，才能實現其生物學功能。對於3′末端含有ARE元件的mRNA而言，HuR蛋白介導的出核機制是此類mRNA最主要的出核轉運方式。本項目擬通過結構生物學、生物化學、細胞生物學手段揭示HuR蛋白與mRNA中ARE區段及poly(A)之間的相互識別模式；揭示HuR與Trn2、PP32及Crm1蛋白間的相互作用關係及上述相互作用在mRNA穿越核孔過程中發揮的作用。在課題執行過程中，我們先後順利完成了HuR蛋白單體及HuR(RRM1/RRM2)-poly(U)複合物結構-功能關係研究、RNA跨核運輸重要蛋白hnRNP-L功能機制研究、RNA加工過程tRNA甲基轉移酶Trm10及Trm6/Trm61複合物的結構與功能關係研究，還有RNA降解通路新成員Dis3l2-RNA的功能機制研究。上述研究結果大大加深了我們對於人體mRNA出核轉運過程中蛋白質-RNA相互作用及別構調節機制的了解，為深入理解RNA加工全過程提供了重要線索。相關研究結果已發表SCI論文22篇，向PDB資料庫中提交蛋白質三維結構39個，同時依託課題研究工作培養碩士4人，圓滿完成項目計畫任務。