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Rev7相关蛋白复合物调节APC/C活性的结构基础
结题报告
批准号:
31600605
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
谢伟
依托单位:
学科分类:
C0501.结构生物学
结题年份:
2019
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨柳、李勇、庞正、梁伟姿、王鑫、徐博
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中文摘要
细胞周期的有序进行是细胞发挥正常功能的基础。APC/C是细胞周期调控过程中重要的E3泛素连接酶复合体,负责催化细胞周期蛋白的多聚泛素化。单独的APC/C没有活性,需要结合激活子蛋白Cdh1而识别底物。研究发现人体Rev7蛋白通过结合Cdh1而抑制了APC/C的活性。为了激活APC/C并促进细胞周期的进行,细胞因子Ran可以竞争性结合Rev7而引起Cdh1的释放。有趣的是,痢疾杆菌效应因子IpaB也特异性靶向Rev7而异常激活APC/C。目前这些过程中Rev7相关复合物的分子细节还不清楚。在最近的工作中,我们解析了Rev7-Ran的晶体结构,摸索到了Rev7-IpaB的晶体,也获得了稳定均一的Rev7-Cdh1样品,以此为基础,本项目拟研究与比较Rev7-Cdh1,Rev7-Ran及Rev7-IpaB三个复合物的晶体结构,进一步揭示Rev7在细胞周期调控过程中影响APC/C活性的作用机制。
英文摘要
The regulation of cell cycle is the basis of the normal function of cells. APC/C is an important E3 ubiquitin ligase complex in cell cycle regulation, which is responsible for the poly-ubiquitination of Cyclin. APC/C alone does not have the activity until binds to the activator protein Cdh1 to identify substrates. Previous studies indicated that the human Rev7 protein inhibits the activity of APC/C by binding to Cdh1. In order to activate APC/C and promote cell cycle, Ran can compete with Rev7 and cause Cdh1 release. Interestingly, the Shigella effector protein IpaB also specifically targeted Rev7 leading to abnormal activation of APC/C. The molecular details of Rev7-related complexes are still not clear at present. In recent studies, we solved the crystal structure of Rev7-Ran complex, obtained crystals of Rev7-IpaB complex, and acquired a uniform and stable Rev7-Cdh1 protein sample. Based on these results, this project intends to study and compare crystal structures of Rev-Cdh1, Rev7-Ran and Rev7-IpaB complex, and reveal Rev7’s functions in cell cycle regulation by controlling APC/C activity.
人体REV7蛋白仅含有211个氨基酸残基,但是在广泛的细胞通路中都起到重要作用,包括跨损伤DNA合成,细胞周期调控,非同源末端连接DNA修复等。本项目聚焦于理解REV7在细胞周期调控中发挥作用的分子机制,研究对象为3个重要REV7相关蛋白复合物:1)REV7-Cdh1复合物。Cdh1是有丝分裂后期促进复合体(APC/C)的底物结合亚基,REV7蛋白可以通过直接结合Cdh1而抑制APC/C的活性;2)REV7-RAN复合物。细胞因子RAN作为分子开关,在上游通路的调控下,可以竞争性结合REV7而引起Cdh1-APC/C的激活;3)REV7-IpaB复合物。IpaB是痢疾杆菌的一种效应蛋白,可以特异性靶向人体Rev7引起小肠上皮细胞的细胞周期停滞,而有利于痢疾杆菌的长期附着。在本项目的支持下,本研究组首先在体外鉴定了人体RAN蛋白与REV7蛋白相互作用元件,并首次解析了人体REV7-RAN蛋白复合物的2.0埃晶体结构,揭示了人体REV7与RAN相互作用的分子细节,通过生化实验证了人体REV7与RAN相互作用的关键氨基酸位点,并且发现人体RAN的开放构象与闭合构象具有不同的REV7结合能力,由此提出了在细胞周期调控过程中人体RAN调节REV7功能的模型。本研究组也首次解析了痢疾杆菌效应因子IpaB与人体REV7蛋白复合物的2.3埃晶体结构,揭示了人体REV7与痢疾杆菌效应因子IapB相互作用的分子细节,通过结构的分析与比对,鉴定与定义了REV7的适配器(adaptor)区域,可以适应不同配体的蛋白序列而发生构象变化。本项目研究成果使人们从分子水平更深入更全面的了解REV7相关蛋白复合物参与细胞周期调控的分子机制,以及痢疾杆菌的致病机理。我们完成了REV7-Cdh1蛋白的重组表达与纯化实验,但是目前还未获得高衍射质量的单晶,后续研究中将致力于解决这个难点。此外,我们还解析DNA双链断裂修复中重要的REV7-SHLD3复合物的2.7埃晶体结构,保证了研究的延续性。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
REV7 has a dynamic adaptor region to accommodate small GTPase RAN/Shigella IpaB ligands, and its activity is regulated by the RanGTP/GDP switch
REV7 具有动态适配器区域,可容纳小 GTPase RAN/志贺氏菌 IpaB 配体,其活性受 RanGTP/GDP 开关调节
DOI:10.1074/jbc.ra119.010123
发表时间:2019-09
期刊:Journal of Biological Chemistry
影响因子:4.8
作者:Wang Xin;Pernicone Nomi;Pertz Limor;Hua Deping;Zhang Tianqing;Listovsky Tamar;Xie Wei
通讯作者:Xie Wei
Structural studies of the periplasmic portion of the diguanylate cyclase CdgH from Vibrio cholerae.
霍乱弧菌二鸟苷酸环化酶 CdgH 周质部分的结构研究
DOI:10.1038/s41598-017-01989-6
发表时间:2017-05-12
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Xu M;Wang YZ;Yang XA;Jiang T;Xie W
通讯作者:Xie W
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