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单颗粒冷冻电子显微学研究重要蛋白质复合体的结构与功能
结题报告
批准号:
31230016
项目类别:
重点项目
资助金额:
287.0 万元
负责人:
隋森芳
依托单位:
学科分类:
C0501.结构生物学
结题年份:
2017
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
孙珊、徐艳姬、潘锡江、乔永琪、周强、刘翠翠、张君、张立、王霄婧
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中文摘要
生命体中的蛋白质往往需要形成大的复合物以完成复杂的生物学功能。对蛋白质复合体结构与功能的研究是当今生物学研究的热点和前沿。迅速发展的冷冻电子显微学已经成为公认的研究蛋白质复合体的重要方法。本项目旨在运用冷冻电子显微学,并结合生物化学、生物物理学和分子生物学的方法,研究生命过程中重要的蛋白质复合体的结构与功能。研究内容包括两个方面:一,通过研究囊泡转运系统中重要的蛋白质机器20S复合体的结构,揭示AAA型ATPase酶家族蛋白成员NSF解开SNARE复合体的分子机制。二,通过研究HtrA蛋白酶家族成员DegP和DegQ与其底物结合的复合体的结构,揭示其行使蛋白酶和分子伴侣功能的结构基础及调节机制。
英文摘要
Proteins often need to form large complexes to accomplish the complicated biological functions. The structural and functional studies of protein complexes are at the forefront of current biology. As a fast-developing technology, cryo-electron microscopy has become acknowledged to be an indispensable tool in the study of protein complexes. In this project, we are aiming to elucidate the structures and functions of the most important protein complexes in cellular events by using cryo-electron microscopy in combination with techniques in biochemistry, biophysics and molecular biology. The specific aims are: 1) study the structure of 20S particle, which has an essential role in intracellular vesicle fusion events, in order to elucidate the molecular mechanism underlying disassembly of the SNARE complex by NSF, a member of AAA+ ATPase family; 2) study the structures of two bacterial HtrA proteases, DegP and DegQ, in complex with their substrates, in order to elucidate the structural basis and regulation mechanism underlying the proteolytic function and chaperone activity of HtrA proteins.
生命体中的蛋白质往往需要形成大的复合物以完成复杂的生物学功能。对蛋白质复合体结构与功能的研究是当今生物学研究的热点和前沿。迅速发展的冷冻电子显微学已经成为公认的研究蛋白质复合体的重要方法。本项目主要运用冷冻电子显微学技术,并结合生物化学、生物物理学和分子生物学的方法,研究囊泡转运系统中重要的蛋白质机器20S复合体的结构与功能,揭示AAA型ATPase酶家族蛋白成员NSF解开SNARE复合体的分子机制,以及HtrA蛋白酶家族成员形成的复合体的结构,揭示其行使蛋白酶功能的结构基础及分子机制。利用冷冻电镜技术,我们获得了20S中SNAP-SNARE装配体的结构,发现了四个α-SNAP围绕着左手环绕的SNARE螺旋束形成筒状右手环绕,进一步结构分析发现了一个新的蛋白间相互作用的位点,并且验证了这个位点对于SNARE的解聚的重要性,根据这些结果我们提出了NSF解聚SNARE的全新工作模型。我们还解析得到了HtrA家族成员Nma111p的3.4埃的结构,并通过结构分析和大量的生化实验阐明了Nma111p蛋白C端部分的作用,以及Nma111p蛋白结构的动态性对其功能的影响。这些研究对于揭示这些蛋白质复合体在发挥生物学功能时的分子机制具有非常重要的意义。
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
Structural and biochemical basis for induced self-propagation of NLRC4
NLRC4诱导自我繁殖的结构和生化基础
DOI:10.1126/science.aac5489
发表时间:2015-10-23
期刊:SCIENCE
影响因子:56.9
作者:Hu, Zehan;Zhou, Qiang;Chai, Jijie
通讯作者:Chai, Jijie
Structure of phycobilisome from the red alga Griffithsia pacifica
红藻 Griffithsia pacifica 藻胆体的结构
DOI:10.1038/nature24278
发表时间:2017-11-02
期刊:NATURE
影响因子:64.8
作者:Zhang, Jun;Ma, Jianfei;Sui, Sen-Fang
通讯作者:Sui, Sen-Fang
Bunyamwera virus possesses a distinct nucleocapsid protein to facilitate genome encapsidation
布尼亚姆维拉病毒具有独特的核衣壳蛋白,可促进基因组衣壳化
DOI:10.1073/pnas.1222552110
发表时间:2013-05-28
期刊:PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
影响因子:11.1
作者:Li, Baobin;Wang, Quan;Lou, Zhiyong
通讯作者:Lou, Zhiyong
Structural basis for specific flagellin recognition by the NLR protein NAIP5.
NLR 蛋白 NAIP5 特异性鞭毛蛋白识别的结构基础
DOI:10.1038/cr.2017.148
发表时间:2018-01
期刊:Cell research
影响因子:44.1
作者:Yang X;Yang F;Wang W;Lin G;Hu Z;Han Z;Qi Y;Zhang L;Wang J;Sui SF;Chai J
通讯作者:Chai J
The role of the N-D1 linker of the N-ethylmaleimide-sensitive factor in the SNARE disassembly.
N-乙基马来酰亚胺敏感因子的 N-D1 连接子在 SNARE 拆卸中的作用
DOI:10.1371/journal.pone.0064346
发表时间:2013
期刊:PloS one
影响因子:3.7
作者:Liu CC;Sun S;Sui SF
通讯作者:Sui SF
原位冷冻电子断层成像技术研究蓝藻光合作用相关色素蛋白复合物的结构和功能
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    300万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    隋森芳
  • 依托单位:
冷冻电镜研究藻胆体-光系统II复合体的原位结构
  • 批准号:
    32271245
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    隋森芳
  • 依托单位:
单颗粒冷冻电镜研究TRAPPII复合体的结构与功能
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    隋森芳
  • 依托单位:
单颗粒冷冻电子显微学研究完整藻胆体的高分辨率结构
  • 批准号:
    31670745
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    隋森芳
  • 依托单位:
利用电子显微学研究I型AAA+ ATPase酶Vps4蛋白的结构与功能
  • 批准号:
    31370717
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    85.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    隋森芳
  • 依托单位:
DegP (HtrA)的蛋白酶与分子伴侣活性之间功能转变的分子机制研究
  • 批准号:
    30970591
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    32.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    隋森芳
  • 依托单位:
单颗粒冷冻电子显微学研究蛋白质复合体的结构与功能
  • 批准号:
    30830028
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    185.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    隋森芳
  • 依托单位:
大肠杆菌Sec转运通道蛋白复合物的结构与功能的研究
  • 批准号:
    30670501
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    隋森芳
  • 依托单位:
冷冻电子显微学研究“膜蛋白-膜蛋白”及“蛋白-膜脂”的相互作用
  • 批准号:
    30330160
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    130.0万元
  • 批准年份:
    2003
  • 负责人:
    隋森芳
  • 依托单位:
用电子晶体学方法研究大肠杆菌SecA蛋白在膜上的结构
  • 批准号:
    30170196
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    28.0万元
  • 批准年份:
    2001
  • 负责人:
    隋森芳
  • 依托单位:
国内基金
海外基金