《PAK蛋白激酶活力調控的分子機制》是依託清華大學，由王珏擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：PAK蛋白激酶活力調控的分子機制
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：王珏
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
P21-activated kinases（PAKs）是一類絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，它們通過磷酸化下游底物，在多種細胞活動中起著關鍵的調控作用，其調控異常與多種人類疾病相關，是藥物研發的重要靶標。因此，對其活力調控機制的研究具有重要的理論意義及套用價值。本研究項目大力聯合結構生物學和酶動力學兩種研究手段，深入探索Group I PAK蛋白活力調控的結構基礎以及分子機制。PAKs的激活過程與其自抑制作用的解除及自磷酸化反應密切相關。項目研究一方面擬通過結構生物學的方法，解析全長PAK蛋白和Caspase-3酶切後的PAK2-RD-CD複合物的晶體結構，探索其形成自抑制雙體及具有自激活潛能的結構基礎；另一方面擬採用酶動力學研究手段，詳細研究PAK2-RD-CD複合物的自磷酸化分子機制，揭示其自激活過程的起始及放大機制。研究成果將極大地加深人們在該領域的認識，並促進相關藥物的研發進程。
結題摘要
P21-activated kinases（PAKs）是一類絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，它們通過磷酸化下游底物，在多種細胞活動中起著關鍵的調控作用，其調控異常與多種人類疾病相關，是藥物研發的重要靶標。PAKs的激活過程與其自抑制作用的解除及自磷酸化反應密切相關，因此本項目結合酶動力學和結構生物學兩種手段對PAK蛋白激酶活力調控的分子機制展開了研究。項目一方面對長片段PAK2蛋白及Caspase-3酶切後的PAK2-RD-CD複合物開展了結構生物學研究，獲得了PAK2片段蛋白的晶體，最高解析度在3.4埃，還需要進一步最佳化晶體以解析其高解析度晶體結構；另一方面項目套用酶修飾過程中的底物反應動力學理論，為PAK2激酶結構域片段蛋白（PAK2-KD）的自磷酸化自激活過程建立了動力學模型，測得了PAK2-KD 自激活過程中的各項微觀動力學常數，發現PAK2-KD同時具有“分子內”和“分子間”兩種自磷酸化起始機制；此外項目還解析了一個非磷酸化PAK激酶結構域蛋白的晶體結構，其構象呈現了部分活性酶的特徵，揭示了PAK激酶結構域具有分子內自磷酸化能力的結構基礎。上述研究成果完善了對自磷酸化蛋白激酶的酶動力學研究理論，為進一步研究PAK蛋白激酶的活力調控機制奠定了堅實的基礎，也為今後研究其他受自磷酸化調控的蛋白激酶的分子機制提供了啟示。
