人泛素類相關修飾蛋白質SUMO-3 C47S的溶液結構測定及其與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修飾蛋白質SUMO-3 C47S的溶液結構測定及其與SUMO化路徑中的綴合酶Ubc9的相互作用進行了研究。文章分為以下兩個部分： 第一章對泛素類相關修飾蛋白質SUMO的發(fā)現(xiàn)、SUMO化修飾的生化反應過程及生物學功能進行全面的綜述。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家族。蛋白質翻譯后被SUMO修飾這一過程，

2、稱之為SUMO化，是一種重要的細胞內(nèi)調控機制。SUMO是通過可逆共價修飾蛋白質底物而發(fā)揮它的生物學功能。細胞內(nèi)蛋白質的SUMO化是涉及多個酶的多步調控的級聯(lián)反應，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，通過順序的酶促反應，最后SUMO羧基末端的Gly經(jīng)異肽鍵共價連接到底物蛋白的Lys側鏈ε-NH2上，這個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)生著非共價和共價的瞬時相互作用。同泛素化主要介導蛋白質進入蛋白質酶體降解不同，SUMO化在細胞內(nèi)有著多方面重要的生理功能：核內(nèi)外物質的運輸、蛋白質定位、轉錄活性調控、拮抗泛素化、細胞周期行進、維持基因組的完整性等。目前的研究表明人的SUMO家族各個成員在細胞內(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帶有單點突變的截

4、斷蛋白SUMO-3C47S的溶液結構，并利用從NMR得到的化學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，利用Ni離子親和層析和分子篩進行兩步純化。通過異核三維核磁共振的方法，SUMO-3C47S的溶液結構得到了測定。解析出的SUMO-3C47S溶液結構同SUMO家族其他蛋白質相似，都具有ubiquitin特有的結構折疊模式β-β-α-β-β-α-β，C端的保守