省杰青项目组浙江清华长三角研究院蔺宗团队最近在分子伴侣GroEL帮助核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(RuBisCO)复性折叠的过程中,主动解折叠底物蛋白的机制,以及主动解折叠如何帮助复性的机制研究上取得进展,这对治疗神经系统退化导致的行动障碍和老年痴呆等疾病具有非常重要的意义。
据了解,蛋白质聚合是导致一系列神经系统退化疾病的原因。许多蛋白质不能自发折叠,而需要其他大分子的帮助。分子伴侣是细胞中帮助其他蛋白质折叠的一大类蛋白分子,GroEL是研究最深入的一个分子伴侣。许多细胞内蛋白质的折叠严格依赖于GroEL。细胞中的新生肽链只有及时地折叠成特定的三维立体结构,所形成的蛋白质才能行使其正常的生物功能。
传统的Anfinsen Cage模型认为,GroEL的中空空间为蛋白质提供了一个无限稀释的环境,使复性中间体无法不可逆聚合,从而帮助蛋白自复性折叠。改良的Anfinsen Cage模型认为,GroEL中空空间壁的特性限制了蛋白质构象搜索的空间、减少了搜索的时间,其疏水表面和底物蛋白折叠中间体相互作用,以被动的方式使得底物蛋白复性折叠的速率加快或者减慢。
该项目研究一种完全没有聚合发生的RuBisCO折叠中间体,从而可以在不需要考虑GroEL抑制聚合功能的情况下,精确研究GroEL是否仍然能够主动帮助复性折叠。最新的研究结果表明,RuBisCO复性中间体能够被GroEL主动解折叠,并且主动解折叠大大促进了RuBisCO的复性折叠速率。蔺宗作为项目主持人以第一作者的身份,2013年9月将相关研究成果发表在国际著名生物学杂志上。



