ATG101-ATG13蛋白复合物界面突变的系统性功能解析及其在自噬调控与神经退行性疾病中的意义

本综述通过计算饱和突变分析，系统研究了ATG101-ATG13复合物界面突变对蛋白稳定性与结合亲和力的影响。研究揭示多数突变导致蛋白 destabilization 和结合自由能（BFE）升高，为理解自噬（autophagy）核心复合物功能机制及神经退行性疾病（如阿尔茨海默病、帕金森病）的分子基础提供关键见解。

　　

Highlight

ATG101-ATG13复合物（图2A）在自噬中的关键作用通过对其界面区域可能发生的突变进行稳定性分析得到验证。PDBsum分析预测了ATG101-ATG13复合物（PDB Id: 5C50）中的结合界面，如图2B所示。结果显示复合物中存在58个界面残基，每条链各29个。此外，分析还识别出23个氢键、4个盐桥和大量非键接触，这些相互作用共同维持了复合物的结构完整性与功能。

Results

为阐明ATG101-ATG13复合物在自噬中的关键作用，我们对其界面区域的潜在突变进行了稳定性分析。PDBsum分析预测了该复合物（PDB ID: 5C50）中的结合界面（图2B），共识别出58个界面残基（每条链29个），包括23个氢键、4个盐桥及大量非键相互作用，这些是维持复合物结构与功能的关键。

Discussion

蛋白-蛋白复合物界面存在称为“热点”的关键残基，它们对结合强度与结合自由能（BFE）贡献显著。这些热点突变可严重削弱相互作用，导致功能异常乃至疾病发生。我们团队先前研究表明，界面残基突变可强烈或中度影响蛋白稳定性与结合亲和力。本研究进一步通过大规模突变扫描，系统识别出ATG101-ATG13复合物中的功能关键位点，为理解自噬调控的分子机制提供新视角。

Conclusion

总之，本研究通过计算饱和突变分析识别出ATG101-ATG13复合物中调控其稳定性与亲和力的关键残基。结果表明，绝大多数界面突变会导致蛋白 destabilization 并降低蛋白-蛋白相互作用。这些发现不仅深化了对自噬核心机制的理解，也为相关疾病（如神经退行性疾病）的突变致病机制提供了分子层面的解释。