生物物理所最新研究闡釋細胞極化因子Par3組裝機理

　　 6月4日，Structure雜志在其最新的一期上發表了中國科學院生物物理研究所生物大分子國家重點實驗室馮巍研究員與孫飛研究員合作完成的一項研究成果。該項研究成果綜合了蛋白質晶體學、低溫電鏡三維重構技術、原子力顯微鏡以及分子動力學模擬，深入系統地研究了細胞極化發生因子Par-3 N-端結構域自組裝的分子機理。研究發現，Par-3 N-端結構域通過靜電相互作用形成首尾相接，螺旋上升的組裝結構。對相互作用面上的靜電相互作用的破壞，使得Par-3失去了調控極性的功能。該項研究成果為綜合多種研究手段解析生物大分子復合物的結構提供了一個新的范例。

　　Par-3在調控各類不同物種的細胞極性方面起到基礎性的作用。有研究表明，Par-3在體內可以多聚化。已知Par-3蛋白質包含NTD，PDZ和aPKC結合域等結構域。其中NTD結構域的高聚化對于介導Par-3的聚集起到不可或缺的重要作用。關于Par-3 N-端結構域高聚的分子機理，一直沒有得到詳盡剖析。馮巍課題組與孫飛課題組合作完成的該項研究成果給該問題畫上了句號。

　　該項研究成果的核心部分Par-3 NTD的螺旋組裝體的高分辨率低溫電鏡三維重構研究工作是由孫飛課題組的張艷助理研究員完成的。這也是我國首次利用低溫電鏡技術解析的螺旋結構樣品的高分辨率結構。此外，馮巍課題組的王文娟同學完成了生物化學方面的工作，并在龔為民課題組高峰博士的幫助下完成了蛋白質晶體學方面的工作。原子力顯微鏡部分的工作是與丹麥Aarhus大學iNANO中心的董明東教授和Besenbacher Flemming教授合作完成的。細胞功能實驗方面的工作得到了香港科技大學張明杰教授的幫助。

　　以上工作得到了國家重大基礎研究計劃、國家自然科學基金委的資助。