李典范研究組通過(guò)優(yōu)化脂質(zhì)組成結(jié)晶脂質(zhì)代謝跨膜酶
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時(shí)間：2020-03-18
3月12日，中國(guó)科學(xué)院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所李典范研究組在Crystal Growth & Design上發(fā)表最新研究成果“In Meso Crystallization of the Integral Membrane Glycerol 3-phosphate Acyltransferase with Substrates”，發(fā)現(xiàn)甘油單酯的脂肪鏈的長(zhǎng)度和雙鍵位置對(duì)膜蛋白PlsY晶體的衍射質(zhì)量至關(guān)重要，PlsY蛋白與脂溶性和水溶性底物的共結(jié)晶對(duì)脂肪鏈長(zhǎng)存在選擇性。
脂立方相是膜蛋白結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究中的重要結(jié)晶前沿技術(shù)，但該方法所獲得的晶體往往較小并難以優(yōu)化。通過(guò)篩選不同長(zhǎng)度的脂肪鏈，發(fā)現(xiàn)與9.9 MAG（脂肪鏈含18個(gè)碳原子）相比，7.8 MAG（15個(gè)碳原子）和7.9 （16個(gè)碳原子）MAG更適合于PlsY蛋白的結(jié)晶，并能衍射到高分辨率。在PlsY與其脂底物酰基磷酸的共結(jié)晶中，7.8 MAG是必需的。但是，在PlsY與水溶性底物甘油3-磷酸的共結(jié)晶中，7.8 MAG不能產(chǎn)生復(fù)合物晶體，而9.9 MAG卻能支持其結(jié)晶。由此推測(cè)，在結(jié)合口袋位于膜邊界的情況下，長(zhǎng)脂肪酸的脂質(zhì)因?yàn)槟苄纬扇嵝韵鄬?duì)較小的脂雙層結(jié)構(gòu)而更能穩(wěn)定膜蛋白與配體的結(jié)合。
李典范組實(shí)驗(yàn)員李振建和研究生湯艷楠是本文的共同第一作者。該研究工作得到了中科院前沿局、中科院重大科技基礎(chǔ)設(shè)施開(kāi)放研究項(xiàng)目、基金委以及上海市科委等的經(jīng)費(fèi)支持。
PlsY的脂立方相晶體優(yōu)化
通過(guò)優(yōu)化蛋白質(zhì)構(gòu)建、脂肪鏈組成和溫度，獲得甘油3-磷酸脂酰轉(zhuǎn)移酶的結(jié)構(gòu)及其與底物、產(chǎn)物的共晶體結(jié)構(gòu)
