楊茂君等《細胞研討》發文說明TRIM家族泛素銜接酶的機制 -編號:P

2015-02-06 10:21 來源：http://m.elinglong.com/ 閱讀：次

　　清華消息網4月16日電 4月11日，清華大學生命學院楊茂君教授研究組在Cell Research（細胞研究）上在線發表了學術論文Structural insight into the TRIM family of ubiquitin E3 ligases（TRIM泛素連接酶家族蛋白質的結構生物學研究）。清華大學生命科學學院楊茂君教授為本文的通訊作者，生命學院博士研究生李洋，吳涵和卓微為共同第一作者。

　　迄今為止在人類基因組中已經發現了近80個TRIM家族蛋白，其中良多被證明具有泛素連接酶活性而介入機體的各種生命運動。TRIM家族蛋白的N端含有相對保守的三個結構域，分辨是鋅指結構域，B-box結構域以及螺旋-螺旋結構域，而它們的C端則不是特殊保守。

說明TRIM家族泛素銜接酶的作用機制

　　文章報道了TRIM69中螺旋-螺旋結構域的高分辯晶體結構，并通過生物化學、細胞生物學等手腕體系地闡明了此類蛋白質家族在底物辨認及泛素轉移等進程的分子機制，為懂得TRIM家族蛋白質在自然免疫、腫瘤產生、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視點。

清華性命學院楊茂君教學研究組在《細胞研討》上發表學術論文

C．同源二聚體及異源二聚體蛋白體外泛素化成果

　　楊茂君教授研究組從2008年起，針對蛋白質泛素化系統中的癥結科學識題在結構和功能方面進行了系統的研究，獲得了部門研究結果。先后在 Molecular Cell （2010）；Protein & Cell（2011）；J Biol Chem（2013）；Nature（2014）及 Cell Research（2014）等雜志發表系列論文，為深刻理解蛋白質泛素化在調控疾病發生及發展過程中的作用機制提供了重要線索。

D．TRIM家族蛋白N端存在守舊的EE motif

　　清華大學生命科學學院高寧傳授及其博士研究生張一小，陳曄光教授及其博士研究生程敏章也參加了該研究工作。中國醫學迷信院基本醫學研究所王琳芳院士跟中國科學院動物研究所的李衛研究員為本文獨特通信作者。上海同步輻射光源(SSRF)BL17U1線站為數據收集供給了及時有效的支撐。該系列研究取得國度天然科學基金委重點名目（31030020）的支持。

A．TRIM69螺旋-螺旋結構域的結構

圖示TRIM69螺旋-螺旋結構域的結構及TRIM家族蛋白模型

　　聯合以往的研究，作者提出了TRIM家族蛋白形成同源或異源二聚體的模型。并根據一系列的體內和體外體內外細胞及生化實驗驗證了TRIM家族蛋白施展泛素連接酶功能的“組合拳”模型，即兩端的RING結構域協同發揮作用。此外，以往的研究顯示鋅指結構須要形成二聚體才干發揮功效，在該研究中發現只保存一真個鋅指結構域的異源二聚體蛋白也具有活性，這對鋅指結構域以及TRIM家族蛋白都是一個主要的新發現。同時該研究發現大局部的TRIM家族成員的N端都含有一個保守的重要有兩個谷氨酸組成的酸性區域，通過谷氨酸漸變蛋白的體內體外泛素化實驗,清華師資，證實了這兩個酸性氨基酸對單個RING結構域具備泛素轉移酶的活性起到重要作用。這些發現對于今后研究TRIM家族蛋白的生物學功能擁有重要的領導意思。

供稿：生命學院　編纂：襄樺

　　在以往的研究中，對螺旋-螺旋結構域的研究是絕對較少的，有研究顯示該結構域很有可能是用來介導TRIM家族蛋白造成同源寡聚體或者異源寡聚體。楊茂君教授試驗室通過X-射線晶體衍射的方式解析了TRIM69的螺旋-螺旋結構域的高辨別率晶體結構。解析的螺旋-螺旋結構域構成長達168埃的反向平行的二聚體，該結構的解析徹底顛覆了之前所有對于TRIM家族作用機制的論文中的TRIM蛋白形成正向平行的模型。通過生物信息學對已有的TRIM家族蛋白螺旋-螺旋構造域進行氨基酸序列比對，發明穩固二聚體結構的要害氨基酸在所有TRIM家族蛋白中是十分保守的。

B．同源二聚體及異源二聚體蛋白模型

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