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我校揭示微管蛋白去酪氨酸化的分子机制

核心提示: 7月19日,《Nature Communications》在线发表了我校蛋白质科学研究团队刘主教授课题组关于微管蛋白去酪氨酸化的最新研究进展,该工作阐明了VASH2/SVBP复合物切割微管蛋白C末端酪氨酸的分子机制。

南湖新闻网讯(通讯员 晏翎)7月19日,国际学术期刊《Nature Communications》在线发表了我校生命科学技术学院刘主教授课题组关于VASH2/SVBP复合物结构和功能的最新研究进展,论文以“Structural basis of tubulin detyrosination by VASH2/SVBP heterodimer”为题,阐明了VASH2/SVBP复合物切割微管蛋白C末端酪氨酸的分子机制。

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微管蛋白是真核细胞骨架的关键组分,与细胞功能密切相关。微管蛋白在一系列酶的作用下进行翻译后修饰,复杂、多样的翻译后修饰调控微管蛋白与微管结合蛋白的相互作用,进而帮助微管蛋白实现多样的生物学功能。在众多的翻译后修饰中,微管蛋白的酪氨酸化/去酪氨酸化循环是最早发现的一种可逆的翻译后修饰,与微管功能密切相关。微管蛋白的酪氨酸化/去酪氨酸化循环的失调会导致微管功能的紊乱,与癌症、心肌病、大脑功能障碍等疾病紧密相关。

目前,关于微管蛋白的酪氨酸化的分子机制已研究的比较清楚,然而微管蛋白的去酪氨酸化尚不明确。刘主教授的这项研究中,结合晶体学、分子动力学模拟、小角X光散射等多种生物物理手段,深入研究了VASH2/SVBP复合物作用于微管蛋白并对其去酪氨酸化的分子机理。该项工作首先解析了VASH2/SVBP复合物的晶体结构,阐明了去酪氨酸化酶VASH2切割酪氨酸的结构基础;在此基础上,结合分子动力学模拟和生化试验,揭示了SVBP通过稳定VASH2而发挥类似于分子伴侣的功能;结合小角X光散射技术,揭示了VASH2/SVBP复合物弱的寡聚作用,提示该复合物可能通过形成寡聚体来增强与微管的相互作用,提高去酪氨酸化的切割效率。该研究完善了人们对微管蛋白的酪氨酸化/去酪氨酸化循环机制的理解,有助于靶向于微管蛋白去酪氨酸化新药物的设计与开发。

我校生科院博士生周晨和硕士生晏翎为该论文共同第一作者,刘主教授为通讯作者。该工作获得了我校人才启动基金、校自主创新基金以及国家重点研发项目的资助,上海同步辐射光源BL17U1、国家蛋白质科学中心BL19U1和BL19U2线站为晶体衍射数据和小角X光散射收集提供了必要保障。刘主教授特别感谢我校蛋白质平台以及平台张德林副教授,来自平台的硬件与技术支持使得该工作能够快速、顺利开展与完成。

审核人:刘主

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-019-11277-8

责任编辑:郭文娟
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