蛋白质上海设施用户发展YISEL亚基中位标签定位方法并首次实现TRiC/CCT各亚基在其开环结构中的精确定位
时间 : 2018-02-05     

2018年2月5日,国际学术期刊Scientific Reports在线发表中国科学院生物化学与细胞生物学研究所丛尧研究组的最新研究成果“Development of a yeast internal-subunit eGFP labeling strategy and its application in subunit identification in eukaryotic group II chaperonin TRiC/CCT”。该项工作发展了酵母亚基中位eGFP标签定位(YISEL)方法,并结合冷冻电镜三维重构,首次明确了TRiC各亚基在其开环结构中的定位,也为其他超大分子复合体的亚基准确定位提供了新策略。   

细胞中蛋白质的正确折叠对维持细胞内环境的稳态具有重要作用。真核细胞中的分子伴侣素TRiC/CCT可以协助~10%的胞质蛋白正确折叠,其功能的缺失与癌症和神经退行性疾病等密切相关。TRiC由8种不同的亚基组成双环背对背堆叠结构,且有特定的亚基排列方式。TRiC各亚基具有不同的底物结合能力、ATP结合以及水解能力,研究其亚基排布方式对于深入理解其结构与功能至关重要。由于TRiC亚基同源但又各不相同,且高分辨率结构信息有限,其亚基的空间排布一直存在争议。  

丛尧研究员带领博士研究生臧云祥及硕士研究生王胡萍等实验室成员,发展了YISEL(yeast internal-subunit eGFP labeling)方法,利用酵母同源重组方法分别在CCT1、CCT2、CCT4、CCT5、CCT6、CCT7亚基的氨基酸序列中间(非N-或者C-末端)插入eGFP标签。通过解析上述带有eGFP标签的TRiC冷冻电镜结构,最终确定了各亚基在其开环结构中的准确定位(图示),解决了一直以来的争议。YISEL方法也为其他超大分子复合体的亚基准确定位提供了新策略。  

该工作得到生化与细胞所周金秋和周兆才研究员的支持。该研究得到国家蛋白质科学研究(上海)设施冷冻电镜系统,数据库与计算分析系统、质谱系统、核磁系统、复合显微镜系统与规模化蛋白质制备系统的大力支持;并得到国家自然科学基金委、国家科技部、中国科学院战略性先导科技专项(B类)、上海大科学中心高端用户项目以及中国科学院重大科技基础设施开放研究项目等的资助。

   
图示:YISEL方法示意图及其在TRiC亚基定位中的应用  

   
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41598-017-18962-y  
(上海设施提供)