DegP (HtrA)的蛋白酶与分子伴侣活性之间功能转变的分子机制研究

蛋白质总会受到体内外各种因素的干扰甚至破坏，因此，生物体的蛋白质质量控制机制是必不可少的。在蛋白质质量控制系统中，HtrA（high temperature requirement）家族代表了一类新的寡聚蛋白酶，广泛分布于几乎所有生物中，对清除错误折叠或变性的蛋白, 抵抗各种应激反应及致病性，维持细胞的存活所必需。DegP是大肠杆菌中的HtrA蛋白。由于DegP (HtrA)同时具有分子伴侣和蛋白酶双重功能，因此有关DegP的蛋白酶和分子伴侣活性的调控机制的研究对于揭示蛋白质质量控制机制有非常重要的生物学意义，与人类健康密切相关。本项目旨在揭示DegP蛋白的蛋白酶与分子伴侣活性之间功能转变的分子机制。主要利用冷冻电子显微学，并结合离体膜制备技术，以及其它生物化学、分子生物学和生物物理实验技术手段，研究DegP蛋白寡聚结构状态的转变，以及这种转换与DegP的蛋白酶活性和分子伴侣活性的关系。

蛋白质总会受到体内外各种因素的干扰甚至破坏，因此，生物体的蛋白质质量控制机制是必不可少的。在蛋白质质量控制系统中，HtrA（high temperature requirement）家族代表了一类新的寡聚蛋白酶，广泛分布于几乎所有生物中，对清除错误折叠或变性的蛋白, 抵抗各种应激反应及致病性，维持细胞的存活所必需。DegQ 与DegP 具有较高的同源性，同属于HtrA 蛋白酶家族，同时具有分子伴侣和蛋白酶双重功能。本项目利用冷冻电镜技术并结合生化和分子生物学方法研究了DegQ的结构和功能，发现DegQ 相比于DegP 有更强的分子伴侣活性但更弱的蛋白酶活性，通过比较DegQ和DegP的结构初步揭示了DegQ 酶活调节的分子机制，对于进一步揭示Deg家族蛋白蛋白酶与分子伴侣活性之间功能转变的分子机制具有重要的意义。