论文部分内容阅读
自噬过程是真核生物中高度保守的自降解过程,它主要通过降解细胞内损伤的细胞器和错误折叠的蛋白质等来实现营养物质的重复利用。根据参与蛋白的不同,将自噬分为三种类型:巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬。巨自噬是目前研究最为清楚的一种自噬类型,主要由自噬的起始、自噬小体的形成、自噬小体与溶酶体的融合和自噬溶酶体内容物的降解等四个阶段构成。 在巨自噬过程中,DRAM1蛋白不仅可以参与自噬小体的形成过程,也可以参与自噬溶酶体的形成过程。因此,DRAM1蛋白的结构研究对于探索其在行使功能时的分子机制具有重要意义。在本课题中,通过对蛋白进行突变体筛选,得到了表达量较高、热稳定性较好的四突变体IESR蛋白;在此基础上对其进行小分子筛选,发现了可以提高蛋白热稳定性的腊分子DSPS;最终通过对SsDram1蛋白进行截短体和融合蛋白的筛选,获得了可以衍射的蛋白晶体。 C9ORF72复合物由C9ORF72、SMCR8和WDR41等三个蛋白质组分构成。在巨自噬的起始过程中,ULK1通过磷酸化C9ORF72复合物中的SMCR8蛋白,使C9ORF72复合物发挥鸟苷酸交换因子的功能,将Rab39b蛋白从非激活态变为激活态,与p62蛋白结合,介导巨自噬的发生。因此,C9ORF72复合物的结构研究对于探索其蛋白质组分之间的相互作用机制、其对Rab蛋白的选择机制和行使功能的分子机制都具有重要的意义。在本课题中,我们通过对C9ORF72复合物中的蛋白质组分进行截短体筛选发现,C9ORF72蛋白通过C末端与SMCR8蛋白相互作用;SMCR8蛋白通过中间结构域或C端结构域与WDR41蛋白相互作用;而C9ORF72蛋白与WDR41蛋白之间没有直接相互作用。因此,C9ORF72复合物的形成主要是由SMCR8蛋白介导的。 线粒体自噬是一种选择性的巨自噬,其主要作用是清除细胞内损伤的线粒体。在组织缺氧的情况下,线粒体外膜上的FUNDC1蛋白可以通过LIR模体与LC3B蛋白相互作用,介导线粒体自噬的发生。同时,FUNDC1蛋白的磷酸化修饰会影响其与LC3B蛋白的亲和力。因此,FUNDC1蛋白LIR模体与LC3B复合物的结构研究对于探索LC3B蛋白识别FUNDC1蛋白的分子机制具有重要意义。在本课题中,解析了分辨率为2.6(A)的FUNDC1蛋白LIR模体与LC3B蛋白的复合物晶体结构。通过结构分析发现,FUNDC1蛋白中的Y18与LC3B蛋白中的D19相互作用,从而被固定在LC3B蛋白的疏水口袋1中;同时,FUNDC1蛋白中的L21通过两个蛋白主链之间形成的氢键被固定在LC3B蛋白的疏水口袋2中,从而介导了LC3B蛋白对FUNDC1的识别过程。