3月2日，清華大學(xué)生命科學(xué)院施一公教授領(lǐng)導(dǎo)的研究組與王佳偉副教授合作在《自然》在線發(fā)表論文，報道原核細胞蛋白酶體調(diào)節(jié)亞基MecA-ClpC異六聚體結(jié)構(gòu)與功能的研究。
ATP依賴的可調(diào)控蛋白質(zhì)水解廣泛存在于大多數(shù)生命體中，對于及時清除機體內(nèi)的垃圾蛋白以及調(diào)節(jié)蛋白具有十分重要的作用。原核生物中負責(zé)這一功能的蛋白酶體由調(diào)節(jié)亞基-Clp/Hsp100家族成員同催化亞基ClpP兩部分組成。研究發(fā)現(xiàn)，Clp/Hsp100家族蛋白都是以六聚體形式執(zhí)行功能。ClpC是Clp/Hsp100家族的重要成員，含有兩個AAA+(ATPasesassociatedwithdiversecellularactivities)結(jié)構(gòu)域（核酸結(jié)合結(jié)構(gòu)域），與該家族其它成員不同的是，ClpC的六聚體形成及其進一步的激活需要接頭蛋白MecA的參與。利用ATP水解的能量，激活后的六聚體MecA-ClpC分子能夠去折疊特異性蛋白質(zhì)底物，并將生成的去折疊多肽鏈轉(zhuǎn)運到ClpP中降解。但是，MecA如何介導(dǎo)ClpC形成六聚體并激活ClpC的分子機制一直都沒有明確的解釋。
自2007年6月起，施一公教授領(lǐng)導(dǎo)的該課題組一直致力于對原核細胞內(nèi)蛋白酶體調(diào)控機理的研究。經(jīng)過3年多的艱辛努力，該課題組首次解析了枯草芽孢桿菌內(nèi)蛋白酶體調(diào)節(jié)亞基MecA-ClpC復(fù)合物的三個相關(guān)晶體結(jié)構(gòu)，并結(jié)合大量的生化實驗數(shù)據(jù)，揭示了六聚體MecA-ClpC復(fù)合物的組裝方式，闡明了MecA介導(dǎo)ClpC激活的分子機理，并提供了MecA-ClpC執(zhí)行功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。這些發(fā)現(xiàn)對揭密其它Clp/Hsp100分子機器的組裝方式也有很好的借鑒作用，并且為研究真核生物內(nèi)更為復(fù)雜的泛素－蛋白酶體系統(tǒng)提供了方法論和實驗基礎(chǔ)。 |
