近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所微生物蛋白質(zhì)工程創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)梅子青課題組同清華大學(xué)合作，揭示了一類新型“泛素密碼”的分子機(jī)制，為基于調(diào)控“泛素密碼”信號通路進(jìn)行分子育種以及人獸共患重大疫病的防治奠定了基礎(chǔ)。相關(guān)研究結(jié)果在線發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)雜志（Angewandte Chemie International Edition）》上。
泛素是一類在真核生物中普遍存在且高度保守的小分子多肽，其與底物蛋白質(zhì)的結(jié)合過程被稱為泛素化。蛋白質(zhì)的泛素化是生物體內(nèi)十分重要的翻譯后修飾過程，在植物光合作用及抗逆、抗旱等多種生理過程中扮演重要調(diào)控角色，在病毒、病菌等致病微生物的侵入及畜禽等宿主免疫防御方面也同樣具有重要作用。細(xì)胞內(nèi)的泛素化形式多種多樣，不同泛素鏈的分子結(jié)構(gòu)特征，會(huì)賦予底物蛋白不同的生理調(diào)控角色，構(gòu)成了具有重要表達(dá)調(diào)控意義的“泛素密碼”。
近年來，“泛素密碼”的識別調(diào)控已成為國際上生命科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和前沿。在眾多“泛素密碼”中，K27泛素鏈修飾參與了DNA損傷修復(fù)、自免疫等過程。由于缺乏生化和結(jié)構(gòu)證據(jù)，其識別調(diào)控的分子機(jī)制尚不明確，嚴(yán)重阻礙了對K27泛素鏈參與調(diào)控通路的有效干預(yù)。該研究整合化學(xué)生物學(xué)、生物物理學(xué)以及生物化學(xué)等手段，首次解析了去泛素化酶UCHL3同K27泛素復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)，揭示了UCHL3對K27泛素鏈的分子識別機(jī)制，并進(jìn)一步證明了UCHL3識別K27的獨(dú)特結(jié)構(gòu)特征。為基于調(diào)控K27“泛素密碼”信號通路進(jìn)行分子育種以及人獸共患重大疫病的防治奠定了基礎(chǔ)。
自2015年以來，梅子青課題組與合作者經(jīng)過持續(xù)深入的研究，建立了泛素鏈化學(xué)合成及結(jié)構(gòu)功能表征平臺，先后解析多個(gè)關(guān)鍵蛋白復(fù)合物的結(jié)構(gòu)特征，揭示相關(guān)生命過程的分子機(jī)制。（通訊員 崔艷）
原文鏈接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30589182
