近日，中國農業(yè)科學院生物技術研究所微生物蛋白質工程創(chuàng)新團隊梅子青課題組同清華大學合作，揭示了一類新型“泛素密碼”的分子機制，為基于調控“泛素密碼”信號通路進行分子育種以及人獸共患重大疫病的防治奠定了基礎。相關研究結果在線發(fā)表在《德國應用化學雜志（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，其與底物蛋白質的結合過程被稱為泛素化。蛋白質的泛素化是生物體內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。細胞內的泛素化形式多種多樣，不同泛素鏈的分子結構特征，會賦予底物蛋白不同的生理調控角色，構成了具有重要表達調控意義的“泛素密碼”。
近年來，“泛素密碼”的識別調控已成為國際上生命科學領域的研究熱點和前沿。在眾多“泛素密碼”中，K27泛素鏈修飾參與了DNA損傷修復、自免疫等過程。由于缺乏生化和結構證據(jù)，其識別調控的分子機制尚不明確，嚴重阻礙了對K27泛素鏈參與調控通路的有效干預。該研究整合化學生物學、生物物理學以及生物化學等手段，首次解析了去泛素化酶UCHL3同K27泛素復合物的晶體結構，揭示了UCHL3對K27泛素鏈的分子識別機制，并進一步證明了UCHL3識別K27的獨特結構特征。為基于調控K27“泛素密碼”信號通路進行分子育種以及人獸共患重大疫病的防治奠定了基礎。
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，建立了泛素鏈化學合成及結構功能表征平臺，先后解析多個關鍵蛋白復合物的結構特征，揭示相關生命過程的分子機制。（通訊員 崔艷）
原文鏈接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30589182
