生物通综合:来自北京生命科学研究所,美国普林斯顿大学分子生物学系的研究人员报道了EED与EZH2复合物的晶体结构及功能研究结果,提示可
通过设计小分子化合物来干扰其酶活性,从而为药物开发提供依据。这一研究成果公布在《Structure》杂志上。
文章的通讯作者是北京生命科学研究所的柴继杰博士,第一作者是韩志富博士,论文的其他作者还有邢新苗、刘培源、张茵,Princeton大学的胡敏博士。研究在北京生命科学研究所完成,受到科技部863和北京市科委的资助。
表观遗传学是生命科学中一个普遍而又十分重要的新的研究领域。它不仅对基因表达、调控、遗传有重要作用,而且在肿瘤、免疫等许多疾病的发生和防治中亦具有十分重要的意义。它是生命科学中近年来一个研究热点。
表观遗传学领域的一个重要进展是表明在哺乳动物和果蝇中PRC2复合物具有内在的组蛋白甲基转移酶的活性,EED和EZH2复合物是PRC2的核心组分,其它的组分参与酶活性的调节。EED蛋白包含WD40结构域。WD40是一个重要的结构域,参与多种细胞功能的调节,如细胞凋亡、转录抑制等等。
尽管其作为一类非常保守的识别结构域获得了广泛的认可,但是WD40结构域的底部是如何特异性识别它的相互作用的配体目前还不是很清楚。为了解EED蛋白是如何特异的识别EZH2并调节其酶活性,研究人员解析了EED与EZH2复合物的晶体结构。结构的解析揭示EED是通过其WD40结构域的底部去识别EZH2,并且识别的基序在EZH1和E(Z)中非常保守,结合结构指导的突变试验结果,研究人员确定了在识别中起重要作用的氨基酸。这些结果将有助与我们理解其它的包含WD40结构域的蛋白是如何特异性识别其配体。根据这些结构结果,研究人员也提出了EED可能参与EZH2酶活性的调节的机制。这些结果也提示可能通过设计小分子化合物来干扰其酶活性,从而为药物开发提供依据。
原文检索:
Structure, Vol 15, 1306-1315, 16 October 2007
Structural Basis of EZH2 Recognition by EED
『Abstract』
附:
柴继杰 博士,研究员
E-mail:chaijijie@nibs.ac.cn
教育经历
1987年 大连轻工业学院化学工程系学士
1997年 中国协和医科大学药物分析学博士
工作经历
2004 中国北京生命科学研究所工作
1999 美国普林斯顿大学分子生物学系做博士后
1997-1999 中国科学院生物物理研究所做博士后
研究概述:
本实验室关注并研究在生物学及药学应用中的重要大分子的结构与功能。主要通过蛋白晶体衍射的方法及一些生物、生化方面的手段阐述这些生物大分子在结构和功能上的联系。我们并不局限于已建立的研究框架,拟与北京生命科学研究所的其他研究小组合作,在今后的工作中开展一些联合研究项目。
一个正进行的研究方向将关注专职吞噬细胞(professional phagocytes)对调亡细胞的识别途径。近十年来大量的工作已对调亡调控的机制做了详尽的研究。相对的,在细胞调亡后如何去除调亡的细胞残体的问题并没得到关注。(此问题并不是不重要)如果在此环节出现问题将造成炎症反应的异常持续和自身免疫的出现。在吞噬细胞消除调亡的细胞体的过程中,第一步反应是调亡的细胞体和处于调亡过程中的细胞表面出现如磷脂酰丝氨酸(PS)等可被各种吞噬细胞上的受体识别的发出“eat-me”信号的信号分子。近年来的研究发现这一识别过程并不仅仅是此类信号分子与吞噬细胞受体的简单结合。实际上,一类可被其他吞噬细胞的受体识别的桥联分子(bridging molecule)如Annexin I(Anx I)也参与了识别过程。除此,我们还将对“don’t-eat-me”信号的识别机制及溶血磷脂酰胆碱(LPC)等“find-me”信号的产生和调控机制进行研究。前者存于正常细胞,保证这些非调亡的细胞不被错误吞噬;后者为调亡细胞所产生。
是本实验室的另一个研究目标是吞噬细胞识别和吞噬调亡细胞的信号调控的分子机制。前人在线虫(C. elegans)的遗传学筛选工作中发现七个基因产物分别隶属于两条功能上冗余的信号转导系统参与了清除调亡细胞体过程。其中一条信号系统为CED-2/ced-5/CED-12/CED10,这条信号系统保守的存于哺乳类中,其同源信号系统为CrkII/Dock180/ELMO/RAC,我门将从蛋白三维结构的尺度研究这条信号系统的活化和调控机制。
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