人源泛素、USP49、UBP-M蛋白的结构和功能研究

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文章主要从以下几个方面进行论述:  第一部分 人源泛素蛋白的结构和功能探索  泛素是一个比较小的蛋白(大约只有8kD),它在几乎所有高等生物体内都有表达且序列保守性非常高。泛素化修饰是转录后修饰,它能引导它的目的蛋白进行降解、介导蛋白之间的相互作用、改变细胞定位及影响蛋白的功能。由于泛素导致的蛋白聚集被认为是神经衰退的生物标记,但其中的分子机制都不是很清楚。在神经细胞里面Zn2+的浓度能达到30μM,Zn2+也是淀粉样斑块的一个重要的组分。近年来有数个Zn2+与金属离子结合的文章证明Zn2+能结合12种金属离子,比如Zn2+,Cd2+,Hg2+等。并且在不同的Zn2+浓度下泛素会有不同的构象。这篇文章我们展示了一个泛素与Zn2+的复合物的晶体,它与已发表的文章中的结构相比有独特的构象和结合模式且有特异的结合位点。它有可能有助于更好的理解蛋白质在神经衰退中的蛋白寡聚化的分子机制。  第二部分 人源去泛素化酶(UBP-M和USP49)结构和功能探索  组蛋白的翻译后修饰不仅染色质的结构和功能的调控过程中起着非常重要的作用。已有研究证明组蛋白的泛素化和去泛素化在转录调控过程中具有非常重要的意义。关于组蛋白的泛素化的研究有很多,但去泛素化的却知之甚少。hUSP49、hUBP-M(USP16)都是USP(ubiquitin-specific peptidase)蛋白家族的一员,都属于组蛋白去泛素化酶,其中USP49是负责组蛋白H2B的去泛素化有研究证明它通过与SUG1、Rvb1相互作用再对组蛋白H2B去泛素化,并且通过调控pre-mRNA的剪切来调节基因的表达水平。而UBP-M是一个组蛋白H2A去泛素化酶,有研究称UBP-M通过对组蛋白H2A的去泛素化调控有丝分裂、细胞周期进程,对生物体生长发育有很重要的作用。我们得到了USP49蛋白Zf-UBP结构域的晶体并解析出了结构,这里讨论了USP49的Zn-UBP为什么与泛素没有相互作用。
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