丁建平亮点文章解决tRNA合成酶进化争论

　　

生物通报道，上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所丁建平组最新研究成果Crystal structure of Pyrococcus horikoshii tryptophanyl-tRNA synthetase and structure-based phylogenetic analysis suggest an archaeal origin of tryptophanyl-tRNA synthetase在线发表在《nuclear acid research》上。

 

该文章阐述了色氨酰和酪氨酰tRNA合成酶的进化关系，解决了长久以来的争论。该论文受到审稿专家和编辑的高度赞赏，认为其原创性和重要性列于该期论文中前5%，因而被推荐为该期杂志的专题文章（feature article）。

 

丁建平组主要从事染色质修饰蛋白质的结构生物学研究，该项研究工作得到了国家科技部、国家自然科学基金委、中国科学院及上海市科委的经费支持。

 

氨酰tRNA合成酶负责将特定的氨基酸转移到相应的tRNA分子的氨基酸接受臂上，保证蛋白的正确翻译。它是进化史中出现较早的一类酶，故而经常被用来分析早期的进化事件。

 

由于色氨酰和酪氨酰tRNA合成酶的序列同源性较低，对两者的进化关系一直存有争议。然而这两类酶的结构相似度较高，所以基于结构的进化分析更为适合研究它们的进化关系。

 

丁建平组博士生董咸池和周旻昀等人解析了首个来源于古细菌的色氨酰tRNA合成酶的晶体结构，并利用该结构进行了基于结构的进化分析。该研究首次包含了分别代表生物界三界（真细菌、古细菌和真核生物）的生物体的色氨酰和酪氨酰tRNA合成酶的晶体结构，因而相比以往的TrpRS进化分析具有较高的可靠性。研究结果揭示了色氨酰tRNA合成酶起源于古细菌的酪氨酰tRNA合成酶，解决了长期以来关于色氨酰tRNA合成酶起源的争论。

（生物通 小茜）

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Crystal structure of Pyrococcus horikoshii tryptophanyl-tRNA synthetase and structure-based phylogenetic analysis suggest an archaeal origin of tryptophanyl-tRNA synthetase

Nucleic Acids Research Advance Access published on November 26, 2009.

doi:10.1093/nar/gkp1053

 

丁建平

 

研究员，研究组长，博士生导师，所学术委员会副主任，所长助理

 

个人简介：

1982年1月南京大学获理学学士学位；1984年10月中山大学获理学硕士学位；1987年10月复旦大学获理学博士学位。1987年11月至1989年6月，中国科学院上海硅酸盐研究所博士后。1989年7月至1991年8月，联邦德国柏林自由大学结晶学研究所洪堡基金会奖研金学者。1991年9月至2001年1月，美国新泽西州罗格斯大学，先后任化学与化学生物学系研究助理、研究助理教授、研究副教授，以及高级生物技术和医学研究中心助理研究员和研究员。2000年11月起，任中科院上海生科院生化细胞所研究员，为中科院“****”引进的杰出青年学术带头人，获得2001年国家杰出青年基金资助，2006年入选国家人事部“新世纪百千万人才工程”国家级人选。现任生化细胞所学术委员会副主任，分子生物学国家重点实验室副主任； “中国生物化学与分子生物学学会”理事、“蛋白质组学专业委员会”副主任、“蛋白质科学专业委员会” 副主任；“中国生物物理学会”理事、”分子生物物理专业委员会” 常务理事；“中国晶体学会”常务理事、”生物大分子专业委员会” 常务理事；“亚洲晶体学会”常务理事；“上海生物化学与分子生物学学会” 常务理事；“上海生物物理学会”常务理事、”分子生物物理专业委员会” 主任等；中国《生物化学与生物物理学报》、《生物化学与生物物理进展》和《生命的化学》编委、英国《BMC Structural Biology》编辑、英国《The Biochemical Journal》编辑顾问委员会委员等。

 

研究方向：染色质修饰蛋白质的结构生物学

 

研究工作：

研究领域为结构生物学，主要运用结构生物学、分子生物学、生物化学、细胞生物学等方法研究生物大分子的结构和功能。目前研究工作主要围绕一些具有重要生物学意义、并且与重要疾病相关的蛋白质和蛋白质复合物的结构和功能进行研究，特别是参与染色质修饰的蛋白质、参与营养和能量调节的mTOR信号转导通路的蛋白质、参与生物代谢过程的重要酶蛋白、以及抗体和抗原复合物等。近五年来主持、参与并完成国家、科学院和地方政府的多项重大研究项目。现已在国际重要学术刊物上发表研究论文110多篇，其中包括Nature, Nature Struct Biol, PNAS, EMBO J, J Biol Chem, Nucleic Acid Res, Structure, J Mol Biol, Biochem J, Virology等。这些研究工作不仅阐述了一些重要蛋白质分子的生物功能的结构基础、反应机理、结构和功能的关系等一系列科学问题，具有重大的科学意义；同时还为探索与这些蛋白的功能失调相关的疾病的发病机理、寻找疾病诊断的新靶标和新方法、设计和开发抗病毒和抗疾病药物等奠定了分子基础，具有重要的潜在应用价值。

 

发表论文：

Du, J. Yang, H., Peng, B., and Ding, J*. Structural modeling and biochemical studies reveal insights into the molecular basis of the recognition of β-2-microglobulin by antibody BBM.1. J. Mol. Recognition., Epub June 12 (2009).

Chen, J., Zhang, L., Zhang, Y., Zhang, H., Du, J., Ding, J., Guo, Y., Jiang, H., and Shen, X. Emodin targets the beta-hydroxyacyl-acyl carrier protein dehydratase from Helicobacter pylori: enzymatic inhibition assay with crystal structural and thermodynamic characterization. BMC Microbiol., 9:91, Epub May 12 (2009).

Du, J. Yang, H., Guo, Y. and Ding, J*. Structure of the Fab fragment of therapeutic antibody Ofatumumab provides insights into the recognition mechanism with CD20. Mol. Immonol., 46, 2419-2423, Epub May 6 (2009).

Hu, T., Zhang, Y., Li, L., Wang, K., Chen, S., Chen, J., Ding, J., Jiang, H., and Shen, X. Two adjacent mutations on the dimer interface of SARS coronavirus 3C-like protease cause different conformational changes in crystal structure. Virology, 388, 324-334, Epub April 29 (2009).

Meng, FL., Hu, Y., Shen, N., Tong, XJ., Wang, J., Ding, J. and Zhou, JQ. Sua5p a single-stranded telomeric DNA binding protein facilitates telomere replication. EMBO J., 28, 1466-1478, Epub April 16 (2009).

Zhang, P., Ma, J., Zhang, Z., Zha, M., Xu, H., Zhao, G., and Ding, J*. Molecular basis of the inhibitor selectivity and insights into the feedback inhibition mechanism of citramalate synthase from Leptospira interrogans. Biochem. J., 421, 133-143, Epub April 7 (2009).

Weng, L., Du, J., Zhou, J., Ding, J., Wakita, T., Kohara, M., Toyoda, T. Modification of hepatitis C virus 1b RNA polymerase to make a highly active JFH1-type polymerase by mutation of the thumb domain. Arch. Virol., 154, 765-773, Epub April 2 (2009).

Zhang, T., Li, S., Zhang, Y., Zhong, C., Lai, Z., and Ding, J*. Crystal structure of the ARL2-GTP-BART complex reveals a novel recognition and binding mode of small GTPase with effector. Structure, 17, 602-610 (2009).

Zhao, S., Lin, Y, Xu, W., Jiang, W., Zha, Z., Wang, P., Yu, W., Li, Z., Gong, L., Peng, Y., Ding, J., Lei, Q., Guan, K.-L., and Xiong, Y. Glioma-derived mutations in IDH1 dominantly inhibit IDH1 catalytic activity and induce HIF-1α. Science, 324, 261-265 (2009).

Li, S., Wang, H., Peng, B., Zhang, M., Zhang, D., Hou, S., Guo, Y., and Ding, J*. Efalizumab binding to the LFA-1 αL I domain blocks ICAM-1 binding via steric hindrance. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 4349-4354, Epub March 3 (2009).

Feng, Y., Zhang, L., Hu, T., Shen, X., Ding, J., Chen, K., Jiang, H., and Liu, D. A conserved hydrophobic core at Bcl-xL mediates its structural stability and binding affinity with BH3-domain peptide of pro-apoptotic protein. Arch. Biochem. Biophys., 484, 46-54, Epub Jan. 10 (2009).

Han, C., Hu, T., Wu, D, Qu, S., Zhou, J., Ding, J., Shen, X., Qu, D., and Jiang, J. X-ray crystallographic and enzymatic analyses of shikimate dehydrogenase from Staphylococcus epidermidis. FEBS J., 276, 1125-1139 (2009).