Hippo信号通路中TEAD蛋白质的结构与功能研究
本文关键词：Hippo信号通路中TEAD蛋白质的结构与功能研究 出处：《吉林大学》2016年博士论文 论文类型：学位论文
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【摘要】：TEA结构域(TEAD)转录因子结合共激活剂YAP和TAZ并且调节Hippo信号通路的转录输出。TEAD蛋白质在调控器官大小和肿瘤形成过程中起着非常重要的作用。蛋白质的S型棕榈酰化修饰把一个脂肪酸盐—棕榈酸盐分子,附加到半胱氨酸残基上,并且调控着蛋白质的运输,膜定位和信号传输活动。基于不可逆的棕榈酰转移酶(PATs)的抑制剂来构建了可以使酶或自我棕榈酰化修饰的蛋白质的活性位点半胱氨酸烷基化的化学活性探针,2-bromopalmitate (2-BP)和cerulenin。我们合成了多加一个炔烃尾巴的2-BP和cerulenin的类似物。他们是可以用来共价标记并指示PATs依赖或自我棕榈酰化修饰的蛋白质的生物正交化学指示器。通过蛋白质组学和生物化学的研究,我们发现了人类TEAD蛋白质拥有体内的棕榈酰酶活性,并且在在生理条件下可以对进化上高度保守的半胱氨酸残基进行自我棕榈酰化修饰。我们构建、表达并纯化了h TEAD2 YBD蛋白质,使蛋白质结晶并通过X射线晶体衍射收集数据并进行数据处理。我们发现该晶体实际上为结合有一个棕榈酸盐分子的TEAD复合体,即hTEAD2-PLM复合体并解析了该复合体的结构(PDB: 5HGU),并且发现棕榈酸的脂链插入到一个保守的高度疏水的口袋中并结合在hTEAD2 YBD的C380位点。这为TEAD找到了一个新的配体结合位点。TEADs的棕榈酰化在调控Hippo信号通路的转录复合物中起着重要的作用。本课题的研究直接把自我棕榈酰化修饰和Hippo信号通路的转录调节联系起来。我们通过药物筛选,找到了可以与TEAD蛋白质结合的化学分子抑制剂氟芬那酸(flufenamic acid, FA)。为了找到FA与TEAD的结合位点,我们首先使用浸泡的方法使FA分子进入到hTEAD2-PLM复合物晶体中,通过X射线晶体衍射解析了hTEAD2-FA复合体的晶体结构(PDB:5DQ8)并发现FA分子定位在TEAD YBD的中心疏水口袋中且与C380位点相结合。为了充分证明该结构中额外电子密度来源于FA分子,我们构建了FA分子的溴带同源物Bromofenamic aid (BFA)。将BFA分子使用同样的方法浸泡到hTEAD2-PLM复合物晶体中,解析了hTEAD2-FA复合体的结构(PDB:5DQE)并通过差异电子密度图确定了额外电子密度来源于BFA分子。在晶体结构发现了FA/BFA也可以与C348位点结合。而FA/BFA与hTEAD2 YBD的结合位点恰好为hTEAD2 YBD棕榈酰化修饰位点(C380,C348),即]FA/BFA化学分子抑制了TEAD YBD的棕榈酰化修饰。我们同时通过对TEAD2 YBD蛋白质的棕榈酰化位点(C348,C380)的Cto S突变检测到TEAD与YAP亲和力的减弱。也通过对位于TEAD YBD蛋白质片段的疏水口袋开口处的丙氨酸的突变(A235,A304)而阻碍棕榈酸盐进入疏水口袋中,从空间位阻角度减弱了TEAD与YAP的结合。这证明了抑制TEAD的棕榈酰化修饰可以抑制TEAD与YAP的结合。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：Q51
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，本文编号：1326744
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