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摘要5-甲基胞嘧啶(5-methylcytidine，m5C)长期以来一直被视为DNA中的表观遗传修饰，近年来m5c和衍生物5-羟甲基胞嘧啶(hm5C)已经在来自果蝇属的RNA中被检测到，并被发现普遍存在于哺乳动物细胞中，是一种具有潜在调节作用的动态修饰。Y-box结合蛋白1(Y-box binding protein1，YBX1)是冷休克结构域(Cold shock domain，CSD)蛋白家族的成员，已被鉴定为多种实体瘤中的致癌因子。通过与RNA的结合，YBXl可参与基因表达的转录后调控的几个步骤，包括剪接，调控RNA稳定性，mRNA的翻译，miRNA加工等。近来发现YBX1是一种新型的RNAm5C甲基化修饰阅读蛋白，可以特异性结合m5C甲基化修饰的RNA序列。在本项研究中，我们解析了YBX1CSD和其核心结合基序5’-CAU(m5C)-3’的复合物的晶体结构。通过仔细分析结构，我们揭示了YBX1CSD和m5C甲基化修饰的RNA之间精细的相互作用，提出了YBX1识别RNA m5C甲基化修饰的机制见解;我们发现YBX1CSD的W65是识别m5C甲基化修饰的关键氨基酸，通过点突变并结合ITC(Isothermal titration calorimetry)，FP(Fluorescence polarization)实验我们验证了这一点;我们进一步发现YBX1CSD在晶体和溶液中可以形成同源二聚体，二聚体界面的重要位点突变会导致二聚体状态被破坏。由于CSD的二聚体可能参与外显子的剪切，从而对基因表达的调控发挥一定作用。<br>　　在真核细胞中，mRNA在核内被加工成熟后，需要结合一系列载体蛋白才能通过核孔复合物，然后被转运出核在细胞质中翻译成蛋白质。本文另一项研究以mRNA出核通路中的重要蛋白Nxf1，Nxt1为研究对象。NXF蛋白家族在后生动物中普遍存在，并且至少有一个Nxf1类似基因。之前的研究表明，人的NXF家族蛋白TAP可以结合Nxt1(亦称为p15)，其NTF2样结构域区域是其直接结合的核心区域。果蝇基因组编码4个NXF家族蛋白，分别是Nxf1-Nxf4。研究发现，果蝇细胞内源Dm Nxf1和Dm Nxt1的缺失导致细胞生长停止并且mRNA在细胞核内大量积累。我们对果蝇中同源的蛋白Dm Nxf1和Dm Nxt1进行了纯化并生长了Dm Nxf1的NTF2样结构域与Dm Nxt1的复合物晶体，通过解析结构，我们找到了两者相互作用的具体位点。Dm Nxf1的NTF2样结构域和Dm Nxt1在结构上很相近，富含柔软的β片。我们发现Dm Nxf1的NTF2样结构域和DmNxt1的复合物可以形成异二聚体(heterodimer)整体结构，两者主要通过高度弯曲的β片表面相互作用，重要的作用位点包括Nxf1上的R426/D469/T481/T510/F528等等。我们挑选这些氨基酸进行突变，通过酵母双杂交实验证明了这些作用位点的突变会影响Dm Nxf1的NTF2样结构域和Dm Nxt1之间的相互作用。