酵母ISW2复合物初步结构研究及内吞途径Rab7/ORP1L复合物的结构功能研究

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真核生物中DNA以染色质的形式存在于细胞核中,而一个动态的、可调节的染色质结构对于转录、复制、重组、修复等过程都是必需的。染色质重塑因子(chromatin remodeler)正是一类利用ATP水解提供的能量,使染色质局部构象发生改变的生物大分子。尽管在人类的发育和疾病当中发挥重要功能,但是多亚基染色质重塑因子怎么结合核小体,活性又是怎样被调节的知之甚少。在本研究中,我们用昆虫表达系统纯化得到了酿酒酵母ISW2复合体蛋白(由Isw2和Itc1组成),体外重组了ISW2/核小体复合物,并对这些样品进行了初步的电镜分析。这些工作为下一步高分辨率的结构研究奠定了基础。  在第二部分工作中,我们研究了Rab7/ORP1L/RILP三元复合物的组织方式。这个复合物通过ORP1L感知细胞内胆固醇浓度并调节晚期内吞体(LE)的运输和定位。已知Rab7通过经典的结合效应蛋白的switch regions结合RILP,但是Rab7如何同时结合ORP1L尚不清楚。本研究中我们解析了Rab7与ORP1LN端ankyrin repeat domain(ARDN)复合物的晶体结构,结构显示Rab7通过α3-η2区域结合ARDN,这个区域远离switch regions,一方面使得Rab7/ORP1L二者的结合不依赖与Rab7的活性形式,另一方面使得RILP能够通过switch regions结合进来形成三元复合物。ORP1L与Rab7的相互作用对ORP1L促进ER/LE MCSs以及调节LE定位的功能是必须的。上述发现揭示了一种新的单个Rab分子同时结合两个效应蛋白的模式,有助于加深我们对Rab家族蛋白功能与调控的认识。
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