揭示線(xiàn)性泛素鏈合成機(jī)制方面取得新成果

elisa分析檢測(cè)試劑盒揭示線(xiàn)性泛素鏈合成機(jī)制方面取得新成果
（A）SHARPIN，HOIP，HOIL-1L 蛋白的結(jié)構(gòu)域組成以及 HOIP 的 UBA 結(jié)構(gòu)域結(jié)合 SHARPIN 的 UBL 結(jié)構(gòu)域的復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)；（B）在 LUBAC 復(fù)合物的三種組合方式中，SHARPIN 和 HOIL-1L 可以單獨(dú)或協(xié)同結(jié)合 HOIP，促進(jìn)底物（E2）的結(jié)合，激活 HOIP 的酶活性。
蛋白質(zhì)的泛素化修飾是一類(lèi)具有多種效應(yīng)的蛋白質(zhì)翻譯后修飾，與眾多的生理過(guò)程和疾病密切相關(guān)。線(xiàn)性泛素化是一類(lèi)新型的泛素化修飾，廣泛參與炎癥、抗入侵病原體的選擇性自噬以及先天免疫相關(guān)的信號(hào)通路。線(xiàn)性泛素鏈組裝復(fù)合物（LUBAC）是目前發(fā)現(xiàn)的個(gè)介導(dǎo)線(xiàn)性泛素鏈合成的 E3 泛素連接酶，由催化亞基 HOIP 和兩個(gè)調(diào)節(jié)亞基 SHARPIN、HOIL-1L 所組成。尤其重要的是，LUBAC 中任何一個(gè)亞基的功能缺失會(huì)在小鼠模型或人類(lèi)身上引起炎癥、免疫缺陷甚至胚胎死亡。已有的研究表明，單獨(dú)的 HOIP 處于低活性狀態(tài)，自身的 UBA 結(jié)構(gòu)域與催化核心區(qū)域之間存在自抑制。HOIL-1L 或 SHARPIN 的結(jié)合可以激活 HOIP，從而有效地催化線(xiàn)性泛素鏈的合成，但是目前 HOIP 自抑制的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，以及 SHARPIN 和 HOIL-1L 激活 HOIP 的分子機(jī)理依然未知。
近期，中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所生命有機(jī)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室潘李鋒課題組成功解析了 HOIP UBA 結(jié)構(gòu)域結(jié)合 SHARPIN UBL 結(jié)構(gòu)域的復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn) SHARPIN 與 HOIL-1L 可以同時(shí)結(jié)合在 HOIP 的 UBA 結(jié)構(gòu)域上的兩個(gè)截然不同的位點(diǎn)，既可以單獨(dú)、也能協(xié)同激活 HOIP 的酶活性。系統(tǒng)的生物化學(xué)和酶學(xué)實(shí)驗(yàn)研究詳細(xì)地揭示了 HOIP 的激活機(jī)制：SHARPIN 或 HOIL-1L 的結(jié)合，改變了 UBA 結(jié)構(gòu)域和催化核心區(qū)的相對(duì)取向，從而解除自抑制，并促進(jìn)底物進(jìn)入催化核心，加速線(xiàn)性泛素鏈合成。
該工作還清晰地解決了一個(gè)在以往研究中存在激烈爭(zhēng)議的基本問(wèn)題：HOIP 的哪一個(gè)結(jié)構(gòu)域直接結(jié)合了 SHARPIN？上海有機(jī)所研究人員用蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)和生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了是 HOIP 的 UBA 結(jié)構(gòu)域，而非 NZF2 結(jié)構(gòu)域與 SHARPIN 結(jié)合。SHARPIN 與 HOIL-1L 協(xié)同結(jié)合 HOIP 還很好地解釋了 LUBAC 復(fù)合物在細(xì)胞內(nèi)存在的三種不同組合，以及對(duì)應(yīng)的不同酶活性。該項(xiàng)研究工作以 Structural Insights into SHARPIN-Mediated Activation of HOIP for the Linear Ubiquitin Chain Assembly 為題，在線(xiàn)發(fā)表于 Cell Reports（2017, 21, 1–10）。