我國學者在新型泛素化反應分子機制研究領域取得進展

圖. SdeA及其與泛素復合物的結構。a）SdeA的結構域組成；b） SdeA整體結構的兩個視角；c） SdeA mART結構域與泛素結合的結構；d） SdeA與泛素結合結構細節。

　　在國家自然科學基金項目（項目編號：31670766、21532004、21475005、21622501）等資助下，北京化工大學生命科學與技術學院馮越教授研究組研究了嗜肺軍團菌內一種新型泛素修飾與連接酶——SdeA及其與泛素復合物的晶體結構，揭示了其修飾泛素及催化新型泛素化過程的工作機理。研究結果以“Structural Basis of Ubiquitin Modification by the Legionella Effector SdeA”（嗜肺軍團菌SdeA蛋白介導泛素修飾的結構基礎）為題，以研究長文（Article）形式于2018年5月31日在Nature（《自然》）上發表，Nature同期配發News & Views（新聞與視點）文章，對該成果給予高度評價。

　　泛素化是泛素蛋白在特定酶作用下，對底物蛋白進行特異性修飾的過程，幾乎參與一切生命活動的調控，與腫瘤、心血管等疾病的發病也密切相關。嗜肺軍團菌是軍團菌肺炎這一潛在致死性肺炎的致病微生物。最新研究發現，該細菌的SdeA蛋白以一種全新的、完全不同于經典泛素化的方式修飾泛素，并催化其對幾種內質網相關蛋白的泛素化過程。在該論文中，馮越研究組解析SdeA及其與泛素復合物三維結構（圖a,b），揭示SdeA活性中心組成（圖b），闡明其識別泛素的機理（圖c,d），并提出SdeA修飾泛素過程中泛素的構象變化假設。

　　SdeA是目前為止世界上首個鑒定出的新型泛素連接酶，其與泛素復合物結構的解析揭示了一種全新的泛素化結構機理。由于哺乳動物也含有類似結構，同時其他細菌可能也具有類似的、尚未發現的泛素化系統，所以在未來，該研究將幫助鑒定出其它新型泛素化系統，從而豐富我們對細胞生命過程的認知。同時， SdeA的結構解析也為設計針對該家族蛋白的小分子抑制劑，作為治療軍團菌肺炎的潛在抗生素奠定重要基礎。