一种重要急性期蛋白的构效耦合及演化机制研究
批准号:
32071260
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
武一
依托单位:
学科分类:
蛋白质、多肽与酶生物化学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
武一
中文摘要
序列、结构和功能演变之间的关联是蛋白质进化的中心问题,但在其中发挥主导作用的究竟是“结构约束”还是“功能约束”尚有较大争议。C-反应蛋白(C-reactive protein, CRP)是一种重要的人类急性期蛋白,序列和结构在进化中高度保守,而表达模式却有显著的物种间差异,提示存在独特的构效耦合机制。我们的预实验发现,是否可变构展示“隐藏活性”,可能是CRP适配不同物种表达模式、确保一致功能表型的基础。这种独特的构效耦合机制不但为解决领域关键问题“在体区分不同构象CRP的差异性贡献”提供了新策略,而且提示了一种可将“结构约束”和“功能约束”统一起来的“折叠质控阈值”模型,揭示了两者互为表里的内在关联。本项目将系统研究CRP在进化途径中的构效耦合,追溯变构激活的起源和变迁,指导相关动物模型的设计优化;解析折叠决定簇及其作用机制,为“折叠质控阈值”模型提供依据。
英文摘要
How changes in structure, function, and sequence are coupled is the central question of protein evolution. In particular, whether structure or function represents the major constraint shaping protein evolution remains highly controversial. C-reactive protein (CRP) is a prototypical human acute phase reactant with its sequence and structure strongly conserved during the evolution. However, the levels of CRP expression manifest remarkable differences among species, suggesting a unique coupling between structure and function. Our preliminary experiments indicate that CRP may keep a consistent functional phenotype across species with different expression phenotypes by tuning the hidden activities associated with conformational activation. Such a unique coupling between structure and function suggests a folding threshold model that may unify the structural and functional constraints in protein evolution. This project thus aims to further delineate the mechanism underlying the structure-function coupling of CRP and to identify constraints that dictate the folding threshold shaping its evolution.
C-反应蛋白(C-reactive protein, CRP)具有独特的生物发生及演化模式,这一方面导致其在体研究动物模型设计中的长期误解,并阻碍了对CRP生物学功能的阐明,另一方面则可能为回答蛋白质演化中“结构约束”和“功能约束”间的重要争议提供范例。本项目围绕C-反应蛋白(C-reactive protein, CRP)在演化中的构效耦合机制展开深入研究。结果表明,胞内质控对折叠决定簇的严格约束使CRP的天然结构及活性在演化中高度保守,而在此基础上非折叠决定簇突变则可调整与变构相关的“隐藏活性”,从而适配表达模式的物种间巨大差异,维持在体功能表型一致性;而其表达模式的种间差异则主要因非编码突变对启动子和增强子交互的影响所致。本项目研究澄清了CRP在体研究动物模型设计中长期存在的误解,建立了CRP在体研究动物模型设计的新原则,并为解决蛋白质演化机制中的重要争议提供了新的模型。
一种分泌周质错折叠蛋白的新质控机制的发现和解析
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批准号:32371305
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:武一
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依托单位:
基质筛分效应调节C-反应蛋白血液-组织交换的机制研究
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批准号:31870767
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项目类别:面上项目
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资助金额:59.0万元
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批准年份:2018
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负责人:武一
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依托单位:
启动子甲基化动态决定急性期蛋白表达模式的机制研究
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批准号:31671339
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项目类别:面上项目
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资助金额:62.0万元
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批准年份:2016
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负责人:武一
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依托单位:
国内基金
海外基金