江苏绿叶生物科技有限公司

蛋白固有结构失序

时间:2015-6-5阅读:175
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    许多蛋白(固有无序蛋白,IDPs)或蛋白区域(固有无序蛋白区域:IDRs)缺乏明确的生理条件三维结构,这些蛋白虽然未折叠,且高度动态化,但是其本身并没有变性,相反蛋白的固有结构失序就是其天然功能状态。

    作为一类缺乏稳定结构的特殊蛋白质,固有无序蛋白在生命活动中行使重要的生物学功能,与人类重大疾病密切相关。关于蛋白质的结构和功能,一般认为序列决定结构,结构决定功能,这里的结构,传统观念上一般指有序的三维结构。但近50多年来,研究人员不断地发现一类新的蛋白质,它们没有明确的三维结构却具有特定生物学功能,例如多肽类激素(polypeptidehormones),研究发现其在溶液状态是无序的。

    近十年来,研究人员又发现了许多这样的例子,他们将这种快速互变的,具有无序区域的蛋白称为固有无序蛋白,也称为固有非结构化蛋白质(intrinsically unstructured proteinsIUPs)。无序蛋白中的无序区域由于缺少与其它蛋白,配体或细胞内环境的相互作用,因此无法折叠成稳定的三维结构。

    目前有几种物理化学方法可以检测固有无序蛋白质,包括X光散射技术,核磁共振技术(nuclear magnetic resonance spectroscopyNMR),近紫外圆二色光谱法,远紫外圆二色光谱法等。通过这些工具,科学家们也取得了不少成果

    如2012年研究人员们zui开始认识到存在一大类没有遵循结构-功能范例的蛋白质。这些所谓的内在无序蛋白质无论整体或部分均不能折叠,但它们是具有功能的。在此一年之后,科学家们又阐述了一个重要IDP实现多重功能的策略,揭示了这类蛋白的调节机制。

    研究人员针对腺病毒的E1A蛋白进行了研究,该蛋白是研究IDP的理想模型。腺病毒在感染细胞后,会很快开始生产E1A蛋白。E1A能够与宿主的多种关键分子相互作用,使病毒能够快速征用细胞的复制机制。由此他们详细分析了E1A与两个重要蛋白结合时的亲和力。他们监测了这种亲和力在不同条件下的改变,并由此阐明了E1A多重功能背后的调节机制。

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