人泛素類相關(guān)修飾蛋白質(zhì)SUMO-3 C47S的溶液結(jié)構(gòu)測定及其與SUMO化路徑中的綴合酶Ubc9的相互作用研究.pdf

1、本文對人泛素類相關(guān)修飾蛋白質(zhì)SUMO-3 C47S的溶液結(jié)構(gòu)測定及其與SUMO化路徑中的綴合酶Ubc9的相互作用進(jìn)行了研究。文章分為以下兩個(gè)部分： 第一章對泛素類相關(guān)修飾蛋白質(zhì)SUMO的發(fā)現(xiàn)、SUMO化修飾的生化反應(yīng)過程及生物學(xué)功能進(jìn)行全面的綜述。SUMO基因最早是牙殖酵母(S.C)被發(fā)現(xiàn)的。隨后的研究表明，SUMO是一類100個(gè)氨基酸左右、廣泛存在的、在所有真核生物中高度保守的蛋白質(zhì)家族。蛋白質(zhì)翻譯后被SUMO修飾這一過程，

2、稱之為SUMO化，是一種重要的細(xì)胞內(nèi)調(diào)控機(jī)制。SUMO是通過可逆共價(jià)修飾蛋白質(zhì)底物而發(fā)揮它的生物學(xué)功能。細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的SUMO化是涉及多個(gè)酶的多步調(diào)控的級聯(lián)反應(yīng)，同泛素化的過程相似，SUMO化修飾需要活化酶E1、綴合酶E2，在多數(shù)情況下還需要連接酶E3，再加上SUMO和底物，共涉及五種蛋白質(zhì)，通過順序的酶促反應(yīng)，最后SUMO羧基末端的Gly經(jīng)異肽鍵共價(jià)連接到底物蛋白的Lys側(cè)鏈ε-NH2上，這個(gè)Lys通常位于底物蛋白保守的ψKXE基序上

3、(其中ψ是疏水殘基，X是任意殘基)，在SUMO化的過程中，這些蛋白之間發(fā)生著非共價(jià)和共價(jià)的瞬時(shí)相互作用。同泛素化主要介導(dǎo)蛋白質(zhì)進(jìn)入蛋白質(zhì)酶體降解不同，SUMO化在細(xì)胞內(nèi)有著多方面重要的生理功能：核內(nèi)外物質(zhì)的運(yùn)輸、蛋白質(zhì)定位、轉(zhuǎn)錄活性調(diào)控、拮抗泛素化、細(xì)胞周期行進(jìn)、維持基因組的完整性等。目前的研究表明人的SUMO家族各個(gè)成員在細(xì)胞內(nèi)的定位和功能既有交疊又有不同。 在第二章中，首先通過NMR方法測定了人SUMO-3帶有單點(diǎn)突變的截

4、斷蛋白SUMO-3C47S的溶液結(jié)構(gòu)，并利用從NMR得到的化學(xué)位移干擾信息和分子對接方法研究了它與綴合酶Ubc9蛋白的相互作用。編碼SUMO-3C47S的基因在大腸桿菌中克隆和表達(dá)，利用Ni離子親和層析和分子篩進(jìn)行兩步純化。通過異核三維核磁共振的方法，SUMO-3C47S的溶液結(jié)構(gòu)得到了測定。解析出的SUMO-3C47S溶液結(jié)構(gòu)同SUMO家族其他蛋白質(zhì)相似，都具有ubiquitin特有的結(jié)構(gòu)折疊模式β-β-α-β-β-α-β，C端的保守