Lys63-连接多聚泛素链的化学生物法合成

蛋白的多聚泛素化在生命活动中起着重要的作用，以不同位点连接的多聚泛素链通常具有不同的调节功能，参与了细胞内多种信号转导过程。蛋白多聚泛素化修饰异常性与多种疾病的发生相关。但是由于多聚泛素修饰中泛素单体之间连接方式的多样性和复杂性，导致了其制备的困难性，从而也限制了对其结构和功能的研究。由于传统酶法合成多聚泛素链的局限性，因而发展新的合成方法，对推动该领域的发展具有重要意义。 . 因此本项目拟以Lys63－连接的泛素三聚体为模型，设计具有结合生物表达和化学合成的新的合成策略用于该多聚泛素链的合成：首先利用表达蛋白连接（EPL）技术、硫酯－羟胺缩合反应以及PCR定点突变技术，制备在特定位点含有活性官能团的三个泛素合成单体，并进一步利用光催化的巯基－烯基加成反应对泛素单体进行逐步交联，从而最终获得泛素三聚体。并拟计划对所合成的多聚泛素链的功能进行研究。

蛋白质泛素化修饰一类重要的蛋白质翻译后修饰，调节了蛋白质稳定性和功能，参与了多种生命过程，并与一系列疾病发生相关，如：阿兹海默症、癌症。蛋白质泛素化还经常与其它翻译后修饰，如：磷酸化、脂基化等，共同调节蛋白质的结构和功能。但是由于泛素单体连接方式的多样性和复杂性，导致了利用传统生物学方法制备泛素化蛋白质的困难性，从而也限制了对其结构和功能的研究。本项目结合生物表达和化学合成发展了制备泛素化蛋白质的方法，合成了泛素化Rheb蛋白C-端区域；发展了泛素单体双官能团标记的方法，可用于检测泛素蛋白构象变化和去泛素化酶活性；首次鉴定了Rheb 蛋白的泛素化修饰；发展了调控胞内Tau蛋白含量的分子，可以补偿泛素化介导蛋白酶体降解途径的失调对Tau蛋白降解的影响。以上研究进展对进一步探索泛素化对蛋白质稳定性和功能性的影响有着重要促进作用，并对进一步寻找潜在的疾病相关治疗靶标和治疗方法提供了良好基础。