含longin结构域的SNARE蛋白Ykt6的结构与动力学研究

批准号:
31070642
项目类别:
面上项目
资助金额:
40.0 万元
负责人:
王文宁
依托单位:
学科分类:
C0509.生物学过程与代谢
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
张明杰、翁经纬、马文福、肖飞、朱金伟
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中文摘要
Ykt6是细胞中介导膜融合过程的SNARE蛋白。前期研究表明,Ykt6在胞质和膜之间的循环由自身的构像变化调控。本项目结合核磁共振波谱和分子动力学模拟方法研究SNARE蛋白Ykt6的动力学性质。首先用核磁共振方法全面表征全长蛋白与DPC的复合物在快速和慢速时间范围内的动力学。利用分子动力学方法考察不同脂质化状态的Ykt6在水溶液和膜环境中的构像变化动力学。对以上研究结果在细胞模型中进行验证,考察Ykt6在胞质和膜之间的循环。本项目旨在阐明脂质化介导的Ykt6的循环对膜融合过程调控的分子机制,也将促进我们理解脂质化对蛋白功能的调控机理。
英文摘要
本项目对膜融合蛋白ykt6的三种不同状态,即未脂质化apo态,DPC结合态和C端法尼酰化态的构象动力学进行了系统研究。核磁共振实验发现在apo态ykt6有较大的构象柔性,而DPC的结合使ykt6的构象更加稳定。DPC结合态可以看做法尼酰脂质化的模拟状态,而实验中未得到法尼酰化的ykt6晶体结构。我们以DPC结合态ykt6的晶体结构为模板构建了法尼酰化的ykt6全长结构。长时间(2 s)的分子动力学模拟给出了稳定的法尼酰化ykt6的结构。在三个体系中,SNARE core结构域均显示了比longin结构域更高的构象柔性。而三个体系的平行比较发现DPC分子结合或法尼酰化能够使ykt6的构象运动空间减小。DPC分子和法尼酰基使脂质结合口袋中残基的侧链构象稳定,DPC明显增强了longin结构域和SNARE core之间的相互作用。apo和法尼酰化状态中脂质结合口袋相比晶体结构略有收缩。在结合口袋中,DPC分子的极性部分具有较高的构象柔性,在不同构象之间频繁转换。而法尼酰基在结合口袋中也呈现不同构象,主要构象稳定,构象转换速度较慢。在ykt6与其他SNARE蛋白形成SNARE复合物时,longin结构域和SNARE core的分子内相互作用解离。我们的研究表明这一解离过程分为三个阶段,SNARE core的三个区域先后与longin结构域解离,而F-G的解离是关键的决速步骤。三个体系的平行比较发现DPC结合和法尼酰化均能使解离更加困难,而法尼酰化的ykt6中longin和SNARE core的相互作用最强。因此脂质化是调节ykt6分子内相互作用以及形成SNARE复合物专一性的重要因素。我们的研究增进了人们对这一调节过程的微观机制的认识。共发表SCI论文11篇。
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
The conformational transition pathways of ATP-binding cassette transporter BtuCD revealed by targeted molecular dynamics simulation.
靶向分子动力学模拟揭示 ATP 结合盒转运蛋白 BtuCD 的构象转变途径
DOI:10.1371/journal.pone.0030465
发表时间:2012
期刊:PloS one
影响因子:3.7
作者:Weng J;Fan K;Wang W
通讯作者:Wang W
Crystal Structures of the Scaffolding Protein LGN Reveal the General Mechanism by Which GoLoco Binding Motifs Inhibit the Release of GDP from G alpha(i)
支架蛋白 LGN 的晶体结构揭示了 GoLoco 结合基序抑制 G α(i) 释放 GDP 的一般机制
DOI:--
发表时间:2012
期刊:Journal of Biological Chemistry
影响因子:4.8
作者:Jia Min;Li Jianchao;Zhu Jinwei;Wen Wenyu;Zhang Mingjie;Wang Wenning
通讯作者:Wang Wenning
Detailed regulatory mechanism of the interaction between ZO-1 PDZ2 and connexin43 revealed by MD simulations.
MD模拟揭示ZO-1 PDZ2与Connexin43相互作用的详细调控机制
DOI:10.1371/journal.pone.0021527
发表时间:2011
期刊:PloS one
影响因子:3.7
作者:Xiao F;Weng J;Fan K;Wang W
通讯作者:Wang W
Solution structure of the SH3 domain of DOCK180
DOCK180的SH3结构域的溶液结构
DOI:10.1002/prot.24236
发表时间:2012-12
期刊:Proteins: Structure, Function, and Genetics
影响因子:--
作者:Liu Xiangrong;Li Fengjuan;Pan Zhu;Wang Wenning;Wen Wenyu
通讯作者:Wen Wenyu
LGN/mInsc and LGN/NuMA Complex Structures Suggest Distinct Functions in Asymmetric Cell Division for the Par3/mInsc/LGN and G alpha i/LGN/NuMA Pathways
LGN/mInsc 和 LGN/NuMA 复合结构表明 Par3/mInsc/LGN 和 G alpha i/LGN/NuMA 通路在不对称细胞分裂中具有不同的功能
DOI:--
发表时间:2011
期刊:Molecular Cell
影响因子:16
作者:Zhang Mingjie;Wen Wenyu;Zheng Zhen;Shang Yuan;Wei Zhiyi;Xiao Zhuoni;Pan Zhu;Du Quansheng;Wang Wenning
通讯作者:Wang Wenning
人工合成跨膜水通道分子的结构和功能关系的分子模拟研究
- 批准号:22377015
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:50万元
- 批准年份:2023
- 负责人:王文宁
- 依托单位:
固有无序蛋白相互作用的动力学网络和机理研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:63万元
- 批准年份:2020
- 负责人:王文宁
- 依托单位:
干细胞不对称分裂中Miranda介导的细胞命运决定因子复合物的结构和功能研究
- 批准号:21773038
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:王文宁
- 依托单位:
维生素B12输入体蛋白BtuCD的构象变化和转运机理研究
- 批准号:21473034
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:85.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:王文宁
- 依托单位:
ABC转运体蛋白转运机理的分子模拟研究
- 批准号:20973040
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:32.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:王文宁
- 依托单位:
Src家族蛋白功能调控和信息传递机制的结构研究
- 批准号:20473019
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:8.0万元
- 批准年份:2004
- 负责人:王文宁
- 依托单位:
NO生物合成中基于血红素活性中心的催化机理研究
- 批准号:20103002
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:17.0万元
- 批准年份:2001
- 负责人:王文宁
- 依托单位:
国内基金
海外基金
