折叠酶DsbA、DsbC、PDI在活细胞内和天然底物蛋白相互作用的分子机制

二硫键的形成是蛋白质氧化折叠（oxidative protein folding）的关键步骤，对蛋白质的结构稳定性和功能都有重要的作用。所有生物体内都有一类折叠酶（foldase），例如大肠杆菌的DsbA和DsbC以及哺乳动物的PDI，负责催化其底物蛋白形成正确的二硫键。大量研究揭示了折叠酶在体外的催化机理以及结合模式底物蛋白的位点，但目前还不十分清楚其在体内的作用机制，例如，折叠酶在活细胞中催化哪些天然底物蛋白形成二硫键？依靠哪些残基识别、结合数百种天然底物蛋白？在体内研究这些问题受到技术手段的限制。近几年发展的非天然氨基酸标记法，可以定点引入目标蛋白并能进行体内交联反应，正成为研究体内蛋白质相互作用的有力手段。本申请中，我们将利用此方法，探测折叠酶（DsbA、DsbC、PDI）在体内结合天然底物蛋白的位点，鉴定其天然底物蛋白，并力图揭示折叠酶催化天然底物蛋白形成二硫键的生物学意义。

本项目的主要内容是通过化学交联和非天然氨基酸光交联的方法研究活细胞中二硫键形成相关的折叠酶(DsbA、DsbC、PDI)和天然底物蛋白的相互作用，并揭示这些相互作用的意义。项目执行三年后，总体完成了任务，获得了不少新的发现，包括系统地鉴定了折叠酶DsbA的底物结合位点，确定了DsbC的天然底物蛋白，进一步揭示了DsbC在不同生理条件下（热休克和氧化胁迫）和天然底物蛋白相互作用的生物学意义，也发现了胰腺特异表达的PDI表现出不依赖于酶活的分子伴侣活性，并能调控雌激素的生物学活性和功能。本研究为进一步了解活细胞中DsbA/DsbC催化二硫键形成的生物学功能奠定了良好基础，并暗示了DsbC在活细胞中可以不依赖于酶活而独立发挥其分子伴侣功能。总计发表代表性SCI论文1篇，另有受该基金标注支助的SCI论文7篇（均为第一作者或通讯作者），还有部分数据正撰写论文。