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科研進展

叢堯研究組發展YISEL亞基中位標簽定位方法並首次實現TRiC/CCT各亞基在其開環結構中的精確定位

2018年2月5日,國際學術期刊Scientific Reports在線發表中國科學院生物化學與細胞生物學研究所叢堯研究組的最新研究成果“Development of a yeast internal-subunit eGFP labeling strategy and its application in subunit identification in eukaryotic group II chaperonin TRiC/CCT”。

2018-02-09 浏覽量:81612

作者叢堯組

       2018年2月5日,國際學術期刊Scientific Reports在線發表中國科學院生物化學與細胞生物學研究所叢堯研究組的最新研究成果“Development of a yeast internal-subunit eGFP labeling strategy and its application in subunit identification in eukaryotic group II chaperonin TRiC/CCT”。該項工作發展了酵母亞基中位eGFP標簽定位(YISEL)方法,並結合冷凍電鏡三維重構,首次明確了TRiC各亞基在其開環結構中的定位,也爲其他超大分子複合體的亞基准確定位提供了新策略。

       細胞中蛋白質的正確折疊對維持細胞內環境的穩態具有重要作用。真核細胞中的分子伴侶素TRiC/CCT可以協助~10%的胞質蛋白正確折疊,其功能的缺失與癌症和神經退行性疾病等密切相關。TRiC由8種不同的亞基組成雙環背對背堆疊結構,且有特定的亞基排列方式。TRiC各亞基具有不同的底物結合能力、ATP結合以及水解能力,研究其亞基排布方式對于深入理解其結構與功能至關重要。由于TRiC亞基同源但又各不相同,且高分辨率結構信息有限,其亞基的空間排布一直存在爭議。

       叢堯研究員帶領博士研究生臧雲祥及碩士研究生王胡萍等實驗室成員,發展了YISEL(yeast internal-subunit eGFP labeling)方法,利用酵母同源重組方法分別在CCT1、CCT2、CCT4、CCT5、CCT6、CCT7亞基的氨基酸序列中間(非N-或者C-末端)插入eGFP標簽。通過解析上述帶有eGFP標簽的TRiC冷凍電鏡結構,最終確定了各亞基在其開環結構中的准確定位(圖示),解決了一直以來的爭議。YISEL方法也爲其他超大分子複合體的亞基准確定位提供了新策略。

       該工作得到生化與細胞所周金秋和周兆才研究員的支持。該研究得到國家蛋白質科學研究(上海)設施冷凍電鏡系統,數據庫與計算分析系統、質譜系統、核磁系統、複合激光顯微鏡系統與規模化蛋白質制備系統的大力支持;並得到國家自然科學基金委、國家科技部、中國科學院戰略性先導科技專項(B類)、上海大科學中心高端用戶項目以及中國科學院重大科技基礎設施開放研究項目等的資助。

圖示:YISEL方法示意圖及其在TRiC亞基定位中的應用

原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41598-017-18962-y

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