《SATB1 N-端結構域多聚化的分子基礎和功能研究》是依託南開大學，由周浩擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：SATB1 N-端結構域多聚化的分子基礎和功能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：周浩
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
SATB1(special AT-rich sequence binding protein 1)的過量表達是轉移性乳腺癌細胞中最早出現的分子特徵之一。SATB1通過原位調節和長距離協同兩種模式，來改變乳腺腫瘤的染色質組織狀態和轉錄型，導致乳腺癌細胞中近1000個基因表達的改變，從而促進腫瘤的生長和轉移。但具體的分子機制不清楚。本項目擬利用生化、結構和細胞生物學的手段及方法，來研究SATB1的結構與功能。首先確定使SATB1蛋白多聚化的N-端結構域邊界，其次解析該N-端結構域的三維結構，最後研究N-端結構域多聚化對SATB1結合DNA及蛋白的影響和建立體外細胞模型來研究SATB1參與乳腺癌細胞轉移的作用機理。這些研究成果將揭示SATB1蛋白多聚化參與調控乳腺癌基因表達的作用方式和乳腺癌轉移的分子機制，也為SATB1成為轉移性乳腺疾病的一個有效的治療靶點提供理論依據和指導。
結題摘要
該課題總體進展良好，研究工作按計畫完成，很好地完成了課題任務書上的研究內容，達到了預期指標。在本項目中，我們通過結構生物學和生物化學的方法，對真核細胞中的染色質管家和轉錄調控因子SATB1的多聚化及DNA結合機制進行了研究。首先，我們解析了SATB1氨基端多聚化結構域的三維結構，該多聚化結構域與泛素（ubiquitin）結構域極為相似，而非之前認為的PDZ結構域，這個結構域被命名為ULD（ubiquitin-like domain）結構域。生化研究表明SATB1利用ULD結構域在水溶液中形成穩定的四聚體，並且四聚化在SATB1對特異性DNA序列的結合中發揮重要的作用。此外，等溫熱滴定（ITC）實驗顯示，SATB1四聚體可以同時結合兩段目標DNA。基於以上數據，我們提出了一個SATB1通過組織染色質高級構象調控真核基因表達的分子模型。接下來，我們又解析了另外一個SATB1氨基端模組的三維結構。這個氨基端的分子模組包括一個ULD結構域和一個新發現的CUT結構域，被命名為CUTL（CUT-like）結構域。生化實驗顯示，SATB1的氨基端區域SATB1(1-248)，可以特異性的結合目標DNA，該區域包含SATB1氨基端起始的70個胺基酸和ULD-CUTL串聯結構域。而CUTL結構域中關鍵胺基酸的突變會破壞SATB1(1-248)對DNA的結合能力。進一步研究表明，CUTL結構域對於全長SATB1識別並結合特異性DNA片斷同樣具有極為重要的貢獻。基於這些研究，我們提出了一個SATB1在多個結構域的協同下，識別並結合目標DNA的模型。最後，我們組裝了全長SATB1與DNA的複合物，並對該複合物進行了初步的生化分析和結構研究。綜上所述，通過對SATB1的結構和生化研究，我們重新定義了SATB1的結構域組成，並提出了四聚化SATB1特異性結合DNA的分子模型。
