饶子和院士团队解析MCPIP1蛋白N端保守结构域，揭示其RNA降解机制
时间:2012-09-06 12:20 来源:生物通 作者:张迪 点击:次
中国科学院生物物理研究所的研究团队近日在国际权威期刊《Nucleic Acids Research》发表了题为《MCPIP1 N端保守结构域的结构研究揭示其类似PIN结构的核糖核酸酶活性》的论文。该研究首次解析了MCPIP1蛋白N端保守结构域的高分辨率三维晶体结构，详细揭示了其催化中心的组成和RNA降解的分子机制，为理解RNA降解过程提供了重要的结构基础。 本研究的通讯作者是我国著名分子生物物理与结构生物学家饶子和院士。其团队长期致力于病毒及肿瘤相关蛋白的结构功能研究及创新药物开发，近期已在《Nature Structural & Molecular Biology》和《PNAS》等顶级期刊发表多篇关于手足口病病毒EV71和克里米亚-刚果出血热病毒的研究成果。 单核细胞趋化蛋白1（MCP-1）和单核细胞趋化蛋白2（MCP-2）最早于20世纪80年代初被发现，MCP-1作为单核/巨噬细胞的强效激活和趋化因子，在多种炎症疾病的发生发展中发挥关键作用。2006年研究发现，MCP-1通过与其受体CCR2结合诱导表达一种新的蛋白——MCP诱导蛋白（MCPIP），该蛋白被认为与心肌细胞凋亡相关，具有潜在的治疗靶点价值。 进一步研究表明，MCPIP1在脂多糖（LPS）诱导的免疫反应中，作为靶向炎症因子IL-6和IL-12b mRNA的核糖核酸酶（RNase），调控炎症反应。其N端保守结构域被认为是RNase活性的关键区域，但此前缺乏原子级结构信息，限制了对其催化机制的深入理解。 本研究通过X射线晶体学技术，成功解析了MCPIP1 N端保守结构域的三维结构，分辨率达到2.0 Å。结构显示，该结构域整体构象与pilT N端结构域高度同源。催化中心由多个酸性氨基酸残基组成，功能验证通过位点特异性突变实验证实了这些残基对RNase活性的关键作用。此外，催化中心附近存在一个带正电的分支区域，推测为RNA底物结合位点。该区域关键正电荷残基的丙氨酸替换导致MCPIP1 RNase活性完全丧失，进一步支持了其功能定位。 这些结构和功能数据不仅深化了对MCPIP1介导RNA降解机制的理解，还为相关炎症疾病和心脏细胞凋亡的治疗策略开发提供了新的潜在靶点。 （生物通：张迪） (责任编辑：泉水) |