近几十年来,通过结构、细胞和遗传学的研究表明,细胞和细胞外基质通过细胞黏着斑(Focal adhesion,FA)进行“由内到外”和“由外到内”的双向信号传导,从而调节细胞内蛋白质的表达和细胞骨架动态变化,来调控细胞的伸展、迁移、增殖和凋亡等过程。黏着斑是由跨膜受体整合素(Integrin)介导的,多种蛋白质组装而成的一种特殊结构(包括整联蛋白)。许多研究表明,ILK蛋白(Integrin-linked kinase)在细胞中广泛表达,是黏着斑的重要蛋白质组成之一,参与调控细胞骨架,以及通过和各种信号分子相互作用从而在许多信号通路中发挥功能。ILK与PINCH蛋白和Parvin蛋白形成三元复合物(IPP复合物),其中,ILK通过N-端ANK(ankyrin repeat)结构域与PINCH中的LIM结构域结合,通过C-端蛋白激酶结构域(kinase domain)与Parvin中的CH2结构域结合。在各种动物模型生物中的功能研究表明,ILK,PINCH和Parvin在胚胎发育中必不可少,在器官的发育过程中具有重要作用。IPP复合物在与细胞骨架动态调控密切相关的细胞运动过程中行使着重要作用。但是,由于IPP三元复合物结构信息的缺失,IPP复合物在黏着斑的形成和细胞骨架的调控过程中发挥功能的分子机制仍不清楚。因此,我们希望研究IPP复合物的三维结构,从而了解IPP复合物对细胞增殖、迁移、胚胎发育和人类疾病的发生中的重要意义。我们首先需要获得高质量的IPP蛋白复合物。IPP的表达与纯化难度较大,我们通过一系列的实验,尝试了多种蛋白质表达载体,纯化获得了ILK,PINCH和Parvin CH2的复合物(IPPCH2复合物),在此基础上,进一步经过表达条件的优化,最终获得了IPP复合物。初步生化实验表明获得的IPP复合物可以与Kindlin,RSU1等蛋白质结合,说明我们获得的IPP复合物是具有功能的。接下来,我们将使用冷冻电镜技术分析IPP的结构,从而解释IPP在细胞中发挥功能的分子机理。