人源整合素蛋白a1亚基，b1亚基的跨膜区延伸至胞内区的液体核磁共振结构生物学研究

整合素（Integrin）是一类只存在于高等动物细胞中，介导细胞和细胞之间、细胞和基质之间黏附的细胞膜表面受体。整合素由α亚基和β亚基构成跨膜异二聚体。整合素α亚基和β亚基均包含有一个非常大的胞外区，一个单次跨膜的跨膜区和一个铰短的胞内区。整合素蛋白能在细胞膜上进行自内而外，自外而内的双向信号传导。目前的研究集中在整合素蛋白的胞外区，而在自内而外细胞信号传导过程中非常重要的跨膜区和胞内区的研究却并不多见。因此，本项目将应用细菌表达体系，高效表达和纯化整合素蛋白α1亚基的跨膜区延伸到胞内区（transmembrane + cytosolic region, TMC; IntA1-TMC）和β1亚基的跨膜区延伸到胞内区（IntB1-TMC），并应用去污剂胶束来模拟磷脂双分子层环境，应用液体核磁共振方法分别解析IntA1-TMC和IntB1-TMC在去污剂胶束中的三维结构。

在本项目的支持下，按照项目研究计划，我们应用细菌表达体系获得了整合素蛋白IntA1, IntB1的跨膜区和胞内区(IntA1-TMC, IntB1-TMC)的高效表达，并制备了这两个蛋白在去污剂胶束中的液体核磁共振样品。在优化好核磁共振条件后，完成了这两个蛋白的信号归属及其中IntA1-TMC的结构测定。同时，应用核磁共振滴定方法研究了IntA1-TMC与IntB1-TMC的相互作用及界面氨基酸分析。较好地完成了本项目的研究任务。相关的两篇文章一篇已经投稿，正在修回阶段；另一篇正在准备投稿，两篇文章可望在2013年接收和发表。同时，在本项目的依托下，我们进行了膜蛋白液体核磁共振的相关研究方法发展，实现了蛋白质的定点同位素标记，并进一步分析了膜蛋白在细胞膜中的拓扑结构和多结构域蛋白的空间取向问题。相关内容已经有两篇文章发表。.依托本项目，共培养了两名博士研究生和多名本科生。