论文部分内容阅读
结节性硬化症(TSC),是一种多系统的遗传疾病,其特点是以在发育在不同器官的错构瘤或良性肿瘤为标志,这些器官包括皮肤、肾脏和大脑,同时在神经疾病方面表现为癫痫、智力障碍和自闭症。结节性硬化症是由于基因TSC1或TSC2的其中任意突变而导致的。TSC1和TSC2,为TSC1和TSC2基因表达产物,分别又称为hamartin和tuberin,二者形成TSC蛋白质复合物,通过感知特定的细胞生长条件,如生长因子与能量压力,来控制mTORC1信号。TBC1D7作为TBC家族蛋白一员,被公认为TSC复合物的第三个亚基,通过直接与TSC1相互作用进而稳定TSC1-TSC2复合物。设计不同蛋白大小TSC1与TBC1D7,通过体外GST pull-down确定二者相互作用区域,并用多角度光散射与体积排阻法联用技术(SEC-MALS)及等温滴定量热法(ITC)测定复合物中组分比例为TSC1∶TBC1D7=2∶1。采用单波长反常散射法解析了TSC1-TBC1D7复合物的晶体结构,晶体分辨率为3.1(A),晶体空间群为C2。从复合物晶体结构来看,在每一个晶体不对称单元中,有两个TSC1-TBC1D7拷贝,每个拷贝中含有两个TSC1和一个TBC1D7。TBC1D7与TSC1上被预测为卷曲螺旋结构域的C端区域相互作用。结合体外GST pull-down实验及体内co-IP实验,可以发现TSC1与TBC1D7的结合面主要是靠疏水相互作用,结合在TBC1D7的α4螺旋。每个TBC1D7蛋白分子与来自于两个TSC1分子的两个平行的TSC1螺旋相互作用,这表明TBC1D7可能通过与两个来自于TSC1卷曲螺旋的C末端结合来稳定TSC复合物。另外,将TSC1-TBC1D7复合物与TBC-domain/Rab-GTPase复合物晶体结构叠合,可以发现TSC1对TBC1D7行使TBC家族中蛋白GAP活性并没有影响,这表明TBC1D7将以崭新的机制来发挥其GAP活性。