Ryanodine受体钙离子释放通道RyR1的晶体结构研究
批准号:
31070650
项目类别:
面上项目
资助金额:
34.0 万元
负责人:
常振战
依托单位:
学科分类:
C0501.结构生物学
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
韦日生、黄新瑞、景珊、黄力新、刘闯、刘周英、涂磊
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中文摘要
Ryanodine受体(RyR)是由四个亚基组成的钙离子释放通道,分子量最大的膜蛋白,呈四重对称结构,在肌肉兴奋-收缩耦联等过程中起重要作用,突变将引起恶性高烧等多种离子通道病。冷冻电镜研究得到了大量结构信息,包括胞浆复合体1-10结构域,差异区的定位等,并得到RyR1 9.6 ? 分辨率的空间结构;去年国外研究组重组表达了RyR1, RyR2氨基端约200个氨基酸, 解析了N端的晶体结构,确认了RyR1上恶性高烧等通道病的突变"热点"环,揭示出RyR2点突变引起蛋白质表面的显著变化。但是,RyR跨膜区和孔道仍有许多待解之谜,N端晶体结构反映的未必是其在整个RyR分子上的真实折叠情况,整个RyR分子的晶体结构亟待解析。申请者成功培养了RyR1三维晶体,本项目将优化结晶条件,用9.6 ?分辨率的冷冻电镜结构作初始模型求解相位,测定晶体结构,阐明其结构与功能的关系和钙离子通道病的分子机制。
英文摘要
Ryanodine受体(RyR)是由四个亚基组成的钙离子释放通道,分子量最大的膜蛋白,2300 kDa,分为骨骼肌型RyR1、心肌型RyR2和脑型RyR3。RyR1在肌肉兴奋-收缩耦联等过程中起重要作用,突变将引起恶性高烧等多种离子通道病。冷冻电镜研究得到RyR1 9.6 A 分辨率的空间结构;国外研究组重组表达并解析了RyR1和RyR2的局部结构域(大约200个氨基酸)的晶体结构,但反映的未必是其在长达5000多个氨基酸的整个RyR分子上的真实折叠情况。整体RyR分子的晶体结构亟待解析。. 膜蛋白的纯化本身就很难,膜蛋白的结晶更困难,膜蛋白晶体对X-射线衍射也很弱,晶体冷冻保护剂的选择特别重要。本项目主要进展和所取得的成果如下:(1)通过反复优化RyR1纯化方案,纯化出足量均一的RyR1,负染电镜显示RyR1形态完整,适于培养晶体;(2)经过多次晶体培养实验,培养出RyR1与离子通道抑制剂钌红的共结晶晶体,晶体呈粉红色,块状,与RyR1分子本身形状(方形)相契合;(3)多次到上海光源BL17U 线站进行X射线衍射实验,通过挑选合适的晶体冷冻保护剂,RyR1晶体得到了X-射线衍射,分辨率为15 Å;(4)应用蛋白质组学进行了分析肌浆网膜SR重膜和轻膜,发现SR与T管、线粒体均有连接;蛋白质组学分析纯化的线粒体相关膜(MAM),发现线粒体与SR、T管也有连接。表明骨骼肌的兴奋-收缩耦联与线粒体的兴奋-代谢耦联存在物理和功能上的关联。为RyR1的结构和功能研究打下了良好的基础。. 总之,RYR是已知的分子量最大的膜蛋白,本项目在纯化RyR1、RyR1结晶和RyR1晶体X-射线衍射方面,都获得一定突破。目前,RyR1晶体衍射到15 Å, 尚不能解析出晶体结构,进一步的优化工作正在进行中。
期刊论文列表
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专利列表
DOI:--
发表时间:2012
期刊:生物技术通报
影响因子:--
作者:刘云华;周秋虎;张灵芝;常振战
通讯作者:常振战
Shotgun proteomic analysis of sarcoplasmic reticulum preparations from rabbit skeletal muscle
兔骨骼肌肌浆网制剂的鸟枪法蛋白质组学分析
DOI:10.1002/pmic.201200138
发表时间:2013-08
期刊:Proteomics
影响因子:3.4
作者:刘周英;杜香宁;尹长城;常振战
通讯作者:常振战
紫杉醇生物合成关键羟化酶T5αH晶体结构和5α-羟基紫杉烯微生物转化研究
- 批准号:32171418
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2021
- 负责人:常振战
- 依托单位:
丹参酮生物合成途径中结构修饰关键酶的结构与功能研究
- 批准号:81773833
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:常振战
- 依托单位:
Ryanodine受体RyR1的晶体结构研究
- 批准号:30970572
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:8.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:常振战
- 依托单位:
国内基金
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