中国科技大学校友《自然》文章发现关键蛋白结晶结构

【字体: 时间:2007年01月05日 来源:生物通

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  来自华盛顿大学生物结构系的研究人员得到了一种异三聚体(heterotrimeric)蛋白磷酸酶2A全酶的结晶结构,这对于理解PP2A聚合体,底物聚集和调控提供了关键的基础性资料。这一研究成果公布在2007年1月4日《Nature》杂志上。

  

生物通报道:来自华盛顿大学生物结构系的研究人员得到了一种异三聚体(heterotrimeric)蛋白磷酸酶2A全酶的结晶结构,这对于理解PP2A聚合体,底物聚集和调控提供了关键的基础性资料。这一研究成果公布在2007年1月4日《Nature》杂志上。

这一研究文章的通讯作者是华盛顿大学的徐文清(Wenqing Xu,音译),早年毕业于中国科技大学(1985年),在中科院生物物理所获得硕士学位(1988年),之后赴美(麻省理工生物学系)获得博士学位,目前也经常回国进行相关学科学术报告。

原文摘要:
Nature 445, 53-57 (4 January 2007) | 
doi:10.1038/nature05351; Received 11 September 2006; Accepted 16 October 2006; 
Crystal structure of a protein phosphatase 2A heterotrimeric holoenzyme
[Abstract]

蛋白磷酸酶2A(protein phosphatase 2A, PP2A)是主要的丝/苏氨酸磷蛋白磷酸酶,是一种从酵母到人类都存在的保守蛋白质。它是一种多功能性酶,底物为众多体内的转录因子和蛋白激酶,目前在酵母,果蝇和小鼠等生物学模型的研究中已经发现PP2A在细胞周期调控,形态以及发育中的作用,同时它又在信号转导的级联反应中与其他磷酸化酶和激酶相互作用,构成调节大分子调控下游信号的转导,也可以通过可逆性磷酸化使已磷酸化激活的蛋白质脱磷酸,在信号传导中承担负性调节的作用。

这种蛋白与许多人类疾病相关,比如复合型癌症,阿兹海默症,以及病原体干扰易感性疾病,但是PP2A如何完成结构性组织和功能性调控至今并不清楚,在这篇文章中,Xu等人获得了一种Aa–B56c1–Ca 异三聚体PP2A的结晶结构,从这一结构中,研究人员发现支架蛋白A(scaffold A)亚基(PP2A蛋白全酶由一个催化亚基和两个调节亚基构成,其中异二聚体中心酶由一个支架蛋白亚基、一个催化蛋白亚基组成和一个可变调控亚基组成)的HEAT重复序列形成了一种马蹄形的折叠(horseshoe-shaped fold),催化亚基C和调控亚基B结合在这一结构的同一边。

并且催化亚基B形成假HEAT重复序列,与活性位点附近的亚基C相互作用,从而决定了底物的特异性。而C亚基的甲基化羧基端尾巴可以与亚基A和亚基B之间接触处的高负电荷区域相互作用,这说明C亚基的这一C端羧基甲基化可以通过中和电荷促进亚基B的聚集。这些由结构得出的结论对于理解PP2A聚合体,底物聚集以及相互调控提供了一个关键性的基础,是PP2A研究的一个重要突破。

近期在PP2A研究方面获得了一些进展,12月15日的《Cell》普林斯顿大学Lewis Thomas实验室的施一公教授领导的研究小组也是通过PP2A的结晶结构发现了PP2A的一调控亚基的另一功能,这对于理解PP2A的功能和调控提出了另一重要方面。
(生物通:张迪)

附1:

 

 


(Aa–B56c1–Ca heterotrimeric PP2A全结构)

附2:
Dr. Wenqing Xu received his B.S. From the University of Science and Technology in China in 1985, and his M.S. From the Institute of Biophysics, The Chinese Academy of Sciences, in 1988. After obtaining a Ph.D. In Biology at Massachusetts Institute of Technology (MIT) in 1995, Dr. Xu was an Irvington Fellow at Harvard Medical School. In 1999, he joined the faculty at the University of Washington in Seattle, USA, where he serves as an associate professor in Biological Structure now. Dr. Xu was a recipient of the Burroughs Welcome Investigator's Award in 2003.Corresponding author. Tel: 1-206-221-5609, Fax: 1-206-543-1542, E-mail: wxu@u.washington.edu 

 


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