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上海光源晶体学线站用户揭示一种新型泛素化机制
时间：2018-05-28
2018年5月24日，北京市软物质科学与工程高精尖创新中心、北京化工大学生命学院冯越教授研究组在《Nature》在线发表了题为《Structural basis of ubiquitin modification by the Legionella effector SdeA》的研究长文（Article），报道了嗜肺军团菌内一种新型的泛素修饰与连接酶——SdeA及其与泛素复合物的晶体结构，揭示了其修饰泛素及催化新型泛素化过程的工作机理。
泛素化是泛素蛋白在特定酶的作用下，对底物蛋白进行特异性修饰的过程，几乎参与一切生命活动的调控，与肿瘤、心血管等疾病的发病也密切相关。嗜肺军团菌是军团菌肺炎这一潜在致死性肺炎的致病微生物。最新的研究发现，该细菌的SdeA蛋白以一种全新的、完全不同于经典泛素化的方式修饰泛素，并催化其对几种内质网相关蛋白的泛素化过程。
在该论文中，冯越研究组利用上海光源生物大分子晶体学线站（BL17U1）和蛋白复合物线站（BL19U1）解析了SdeA及其与泛素复合物的三维结构，揭示了SdeA活性中心的组成，阐明了其识别泛素的机理，并提出了SdeA修饰泛素过程中泛素的构象变化假设。该研究的创新性和科学意义在于：一方面，SdeA是目前为止世界上首个鉴定出的新型泛素连接酶，其与泛素复合物结构的解析揭示了一种全新的泛素化的结构机理。由于哺乳动物也含有类似结构，同时其他细菌可能也具有类似的、尚未发现的泛素化系统，所以在未来，该研究将帮助鉴定出其它新型泛素化系统，从而丰富我们对细胞生命过程的认知；另一方面，SdeA的结构解析也为设计针对该家族蛋白的小分子抑制剂，作为治疗军团菌肺炎的潜在抗生素奠定了重要基础。
图：SdeA及其与泛素复合物的三维结构