杨茂君等《细胞研讨》发文说明TRIM家族泛素衔接酶的机制 -编号:P

2015-02-06 10:21 来源：http://www.ceo315.org/ 阅读：次

　　清华消息网4月16日电 4月11日，清华大学生命学院杨茂君教授研究组在Cell Research（细胞研究）上在线发表了学术论文Structural insight into the TRIM family of ubiquitin E3 ligases（TRIM泛素连接酶家族蛋白质的结构生物学研究）。清华大学生命科学学院杨茂君教授为本文的通讯作者，生命学院博士研究生李洋，吴涵和卓微为共同第一作者。

　　迄今为止在人类基因组中已经发现了近80个TRIM家族蛋白，其中良多被证明具有泛素连接酶活性而介入机体的各种生命运动。TRIM家族蛋白的N端含有相对保守的三个结构域，分辨是锌指结构域，B-box结构域以及螺旋-螺旋结构域，而它们的C端则不是特殊保守。

说明TRIM家族泛素衔接酶的作用机制

　　文章报道了TRIM69中螺旋-螺旋结构域的高分辩晶体结构，并通过生物化学、细胞生物学等手腕体系地阐明了此类蛋白质家族在底物辨认及泛素转移等进程的分子机制，为懂得TRIM家族蛋白质在自然免疫、肿瘤产生、细胞分化、个体发育及细胞凋亡等过程中的调控机制提供了新的视点。

清华性命学院杨茂君教学研究组在《细胞研讨》上发表学术论文

C．同源二聚体及异源二聚体蛋白体外泛素化成果

　　杨茂君教授研究组从2008年起，针对蛋白质泛素化系统中的症结科学识题在结构和功能方面进行了系统的研究，获得了部门研究结果。先后在 Molecular Cell （2010）；Protein & Cell（2011）；J Biol Chem（2013）；Nature（2014）及 Cell Research（2014）等杂志发表系列论文，为深刻理解蛋白质泛素化在调控疾病发生及发展过程中的作用机制提供了重要线索。

D．TRIM家族蛋白N端存在守旧的EE motif

　　清华大学生命科学学院高宁传授及其博士研究生张一小，陈晔光教授及其博士研究生程敏章也参加了该研究工作。中国医学迷信院基本医学研究所王琳芳院士跟中国科学院动物研究所的李卫研究员为本文独特通信作者。上海同步辐射光源(SSRF)BL17U1线站为数据收集供给了及时有效的支撑。该系列研究取得国度天然科学基金委重点名目（31030020）的支持。

A．TRIM69螺旋-螺旋结构域的结构

图示TRIM69螺旋-螺旋结构域的结构及TRIM家族蛋白模型

　　联合以往的研究，作者提出了TRIM家族蛋白形成同源或异源二聚体的模型。并根据一系列的体内和体外体内外细胞及生化实验验证了TRIM家族蛋白施展泛素连接酶功能的“组合拳”模型，即两端的RING结构域协同发挥作用。此外，以往的研究显示锌指结构须要形成二聚体才干发挥功效，在该研究中发现只保存一真个锌指结构域的异源二聚体蛋白也具有活性，这对锌指结构域以及TRIM家族蛋白都是一个主要的新发现。同时该研究发现大局部的TRIM家族成员的N端都含有一个保守的重要有两个谷氨酸组成的酸性区域，通过谷氨酸渐变蛋白的体内体外泛素化实验,清华师资，证实了这两个酸性氨基酸对单个RING结构域具备泛素转移酶的活性起到重要作用。这些发现对于今后研究TRIM家族蛋白的生物学功能拥有重要的领导意思。

供稿：生命学院　编纂：襄桦

　　在以往的研究中，对螺旋-螺旋结构域的研究是绝对较少的，有研究显示该结构域很有可能是用来介导TRIM家族蛋白造成同源寡聚体或者异源寡聚体。杨茂君教授试验室通过X-射线晶体衍射的方式解析了TRIM69的螺旋-螺旋结构域的高辨别率晶体结构。解析的螺旋-螺旋结构域构成长达168埃的反向平行的二聚体，该结构的解析彻底颠覆了之前所有对于TRIM家族作用机制的论文中的TRIM蛋白形成正向平行的模型。通过生物信息学对已有的TRIM家族蛋白螺旋-螺旋构造域进行氨基酸序列比对，发明稳固二聚体结构的要害氨基酸在所有TRIM家族蛋白中是十分保守的。

B．同源二聚体及异源二聚体蛋白模型