衔接蛋白AP3D1 Ear结构域的结构与识别机制研究
结题报告
批准号:
31200577
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
23.0 万元
负责人:
李薇
学科分类:
C0502.分子生物物理
结题年份:
2015
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘俊林、王文娟、伊凤双、王伟绪
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中文摘要
细胞内的膜转运系统牵涉到多个层次的调控过程,包括货物分选、膜泡形成、膜泡运输及融合等。衔接蛋白Adaptin(AP)复合物是膜转运系统中的关键调控因子,可以识别目标蛋白并把其分选到运输膜泡内作为货物进行输送。在已发现的五类衔接蛋白复合物(AP1-AP5)中,AP3主要负责从高尔基体/内体到溶酶体的分选工作。该复合物中的AP3D1蛋白C末端含有一个非常保守的Ear结构域,它可以识别结合多种辅助蛋白形成运输膜泡,但目前该结构域的分子识别机制及由其所介导的生物学调控功能还不清楚。基于已有发现,AP3D1的Ear结构域可以特异性识别定位于高尔基体上的HID-1蛋白,在本项目中,我们将综合运用生物化学、细胞生物学及结构生物学等方法,深入研究AP3D1 Ear结构域及其复合物的结构与功能,揭示AP3D1识别HID-1的分子机理,研究结果将有助于进一步认识基于衔接蛋白AP3复合物的货物分选以及运输机制。
英文摘要
Membrane trafficking in eukaryotic cells is exquisitely regulated at multiple levels, including the regulation of cargo sorting, vesicle formation, trafficking and fusion processes. Adaptor/Adaptin protein (AP) complexes are key regulators of intracellular membrane trafficking, which can dictate the sorting of specific cargoes into transport vesicles for conveying from one membrane compartment of the cell to another. Among the five distinct AP complexes, AP1-AP5, identified in most eukaryotes, AP3 complex is largely responsible for the cargo sorting and transport from Golgi/endosomes to lysosomes. AP3D1, one component of the AP3 complex, contains a highly conserved Ear domain at the C-terminus, which plays a critical role in the recruitment of multiple accessory proteins to membrane coats. However, it remains unclear how this Ear domain can specifically recognize its target proteins for the sorting and transport. On the basis of the recent finding that the AP3D1 Ear domain can interact directly with HID-1, another adaptor localized at the Golgi memebrane, in this proposal, we will focus on the stuctural and functional studies of the AP3D1 Ear domain and the AP3D1/HID-1 complex by using molecular biology, structural biology and cell biology methods. The study will not only reveal the molecular basis of the AP3D1/HID-1 recognition, but also provide some insights into the AP3-mediated cargo sorting and transport mechanism.
衔接蛋白Adaptin(AP)复合物是膜转运系统中的关键调控因子,可以识别目标蛋白并把其分选到运输膜泡内作为货物进行输送。在已发现的五类衔接蛋白复合物(AP1-AP5)中,AP3主要负责从高尔基体/内体到溶酶体的分选工作。该复合物中的AP3D1蛋白C末端含有一个非常保守的Ear结构域,它可以识别结合多种辅助蛋白形成运输膜泡。但目前该结构域的结构信息还未见报道,它识别目标蛋白的分子机制及由其所介导的生物学调控功能还不清楚。本项目通过运用X-射线晶体结构学方法,成功解析了AP3D1 Ear结构域的高分辨晶体结构。该结构与已有的AP11、AP22 Ear结构域的比较发现,虽然它们结构特征上具有高度的相似性,但AP11、AP22结合特定基序的关键氨基酸都不被AP3D1所拥有,预示着AP3D1特有的识别机制。结合DOCKING技术手段,我们发现该蛋白可以特异结合具有螺旋结构的“WXXW/F”基序的蛋白。通过综合运用生物化学、NMR及细胞生物学等方法,我们进一步发现AP3D1可以识别定位于高尔基体上的HID-1蛋白并调控其生物学功能,但二者作用较弱,一系列尝试之后,最终通过融合技术手段得到了二者复合物的蛋白晶体。该项目的研究结果揭示了AP3D1特异的识别目标蛋白的分子机制,将有助于进一步认识衔接蛋白AP3复合物在膜泡运输系统生物学功能。
期刊论文列表
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Interdomain interface-mediated target recognition by the Scribble PDZ34 supramodule
Scribble PDZ34 超模块的域间界面介导的目标识别
DOI:10.1042/bj20141473
发表时间:2015
期刊:Biochemical Journal
影响因子:4.1
作者:Ren Jinqi;Feng Lei;Bai Yujie;Pei Haohong;Yuan Zengqiang;Feng Wei
通讯作者:Feng Wei
Potential phosphorylation site modulates the dimerization and activity of KIF1A
潜在的磷酸化位点调节 KIF1A 的二聚化和活性
DOI:--
发表时间:2014
期刊:Progress in Biochemistry and Biophysics
影响因子:0.3
作者:Jinqi Ren;Wei Feng;Lin Huo;Tao Xu
通讯作者:Tao Xu
Structural correlation of the neck coil with the CC1-FHA tandem for active kinesin-3 KIF13A
颈部线圈与活性驱动蛋白 3 KIF13A 的 CC1-FHA 串联的结构相关性
DOI:--
发表时间:2015
期刊:J. Biol. Chem.
影响因子:--
作者:Ren J, Huo L, Wang W, Zhang Y, Li W, Lou J, Xu T, Feng W
通讯作者:Ren J, Huo L, Wang W, Zhang Y, Li W, Lou J, Xu T, Feng W
Myo9b is a key player in SLIT/ROBO-mediated lung tumor suppression
Myo9b 是 SLIT/ROBO 介导的肺肿瘤抑制的关键参与者。
DOI:10.1172/jci81673
发表时间:2015-12-01
期刊:JOURNAL OF CLINICAL INVESTIGATION
影响因子:15.9
作者:Kong, Ruirui;Yi, Fengshuang;Wu, Jane Y.
通讯作者:Wu, Jane Y.
线虫自体吞噬基因调控凋亡细胞清除的机制研究
国内基金
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