《MAGE-RING泛素連線酶複合物的結構與功能研究》是依託清華大學，由楊茂君擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：MAGE-RING泛素連線酶複合物的結構與功能研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：楊茂君
- 項目類別：重點項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
通過Tap-Tag純化和質譜鑑定的方法，我們鑑定到17種新的MAGE-RING泛素連線酶複合物，對其中的MAGE-C2-TRIM28、MAGE-G1-NSE1和MAGE-A4-TRIM69等複合物進行了結構與功能研究，初步結果表明MAGE-C2-TRIM28複合物在乳腺癌細胞中調控抑癌基因p53蛋白的降解，初步闡明了MAGE-C2-TRIM28複合物與腫瘤發生、發展的關係及其機制。在本項目中，將繼續尋找新的MAGE-RING複合物及其底物，運用分子生物學和細胞生物學的手段，對鑑定到的MAGE/E3複合物進行深入的功能研究，闡明其生物學功能及其作用機制；同時，通過解析這些蛋白複合物的晶體結構，揭示結構與功能之間的關係，進一步在分子水平上闡明其生物學功能的機制，為腫瘤的早期診斷和防治提供理論基礎。
結題摘要
迄今為止在人類基因組中已經發現了近80個TRIM家族蛋白，TRIM家族蛋白的N端具有相對保守的三個基序：RING結構域、B-box結構域以及螺旋螺旋結構域，其C端的結構域具有多樣性。由於TRIM家族中的很多成員都參與到包括先天性免疫、轉錄調控、細胞凋亡等各種機體的生命活動中，近年來對TRIM家族蛋白的研究受到越來越多的重視。TRIM家族蛋白由於RING結構域的存在，很多蛋白都被報導具有泛素連線酶活性。但是目前為止TRIM家族蛋白發揮活性的機制仍然沒有被清楚地了解。已有的研究表明緊鄰著RING結構的B-Box結構域是由RING結構域進化而來，但對其功能和對於TRIM蛋白行使E3連線酶的影響都不甚了解。同時，TRIM蛋白中保守的用於介導同源寡聚體以及異源寡聚體形成的coiled coil 結構域，對於TRIM蛋白有著怎樣的作用也都處於未知狀態。 我們通過X射線晶體學的方法對Trim69 CCD（coiled coil 結構域）進行了結構生物學研究，與之前研究所提出的TRIM家族蛋白二體或三體正向平行模型不同的是，晶體結構顯示Trim69 CCD是反向平行的二體構象。結合生物信息學的序列比對，我們進一步揭示了CCD介導形成同源寡聚體及異源寡聚體的分子機制，即是由一些保守的疏水性胺基酸介導的相互作用。與此同時，我們根據得到的晶體結構構建了TRIM69全長蛋白模型。考慮到TRIM家族蛋白結構的保守型，我們以底物較明確切結構組成類似的TRIM25去驗證模型。在成功地表達純化得到TRIM25的突變體、截短體及全長蛋白以後，通過一系列的生化方法、細胞生物學方法並結合體內體外泛素化實驗研究了TRIM家族蛋白發揮泛素化活性的機制，並同時對提出的全長TRIM蛋白的分子模型進行了驗證。同時在研究過程中，我們發現N端有兩個在序列組成連續的谷氨酸，它們對於TRIM25的E3活性無論是體內還是體外都表現出至關重要的作用，並且這兩個酸性胺基酸的存在在TRIM家族的很多蛋白中顯示出很強的保守性。 綜上，我們利用結構生物學、生物化學、分子生物學以及細胞生物學等多種手段對於TRIM家族蛋白發揮泛素連線酶活性的分子機制進行深入研究，為未來TRIM家族蛋白的研究奠定了基礎，為理解TRIM家族蛋白質在天然免疫、腫瘤發生、細胞分化、個體發育及細胞凋亡等過程中的調控機制提供了新的觀點。
