来自清华大学生命有机磷化学及化学生物学教育部重点实验室(Key Laboratory of Bioorganic Phosphorus Chemistry & Chemical Biology (Ministry of Education)),及日本国立高等工业科技研究院(National Institute of Advanced Industrial Science and Technology)生物信息研究中心的研究人员就O-GlcNAc 和O-phosphate调控鼠科雌性激素受体(murine estrogen receptorβ,mER-β)激活和失活过程中的相互作用提出了新的研究证据,为phosphorylation和GlcNAcylation蛋白修饰形式的研究提供了重要资料。这一研究成果公布在9月的《Chemistry and Biology》(Cell Press出版社旗下的10中期刊之一,著名的化学生物学杂志)。
主持这一实验是清华大学生命有机磷化学及化学生物学教育部重点实验室主任李艳梅教授,第一作者为陈永祥(Yong-Xiang Chen,音译)。
链接:
Chemistry and Biology, Vol 13, 937-944, September 2006
Alternative O-GlcNAcylation/O-Phosphorylation of Ser16 Induce Different Conformational Disturbances to the N Terminus of Murine Estrogen Receptor β
[Abstract]
细胞内蛋白质翻译后需经多种修饰,以维持蛋白质正常的结构和生理活动。蛋白质的修饰受到严格的调节,即使对异常修饰的蛋白质,细胞也可以通过各种蛋白酶加以降解,因此不会对人自身造成损伤。有些蛋白经异常的翻译后修饰作用,可出现新的抗原表位而形成新的自身抗原,引致人体针对这些抗原的异常免疫应答,出现各种自身免疫病。
蛋白有不同的修饰方式,包括磷酸化、乙酰化、甲基化、ADP-核糖基化等等,其中蛋白磷酸化是一种最为普遍的修饰形式之一,尤其在信号转导过程中有重要作用,是细胞生命活动的调控中心。而O-GlcNAcylation (O-GlcNAc)则是最近二十年才发现一种新的修饰蛋白的形式,这两者对许多蛋白的丝氨酸和苏氨酸残基具有修饰作用。
为了搞清楚在鼠科雌性激素受体mER-β激活和失活过程中O-GlcNAc 和O-phosphate的相互作用,研究人员利用核磁共振技术NMR,圆二色谱(circular ,CD),以及分子动力学模拟(molecular dynamics simulations)等手段,检测了由17-mer多肽Ser16(mER-β的N端固有无序(intrinsically disordered,ID)区域)中O-GlcNAcylation和O-phosphorylation引起的构想变化。
结果表明O-phosphorylation会阻碍S15STG18片段翻转形式(turn formation),而O-GlcNAcylation则会促进这一区域的翻转形式。因此研究人员认为O-phosphate或O-GlcNAc修饰引起的mER-βN端S15STG18片段结构的不同变化也许会导致mER-βID区域动力学紊乱,从而达到调控mER-β的活性的目的。