高尔基体相关堆叠蛋白的PDZ结构域的初步晶体学结构研究

摘要

GRASP55和GRASP65是同一家族包含PDZ结构域(PDZ domain)的两个高度同源的蛋白，GRASP55定位于高尔基中间膜囊而GRASP65则位于高尔基顺面，这样的定位可能说明这两个蛋白在不同的扁平囊起堆叠作用。高尔基体是一类非常重要的细胞器，是蛋白质修饰、分选和水解、加工以及转运分泌物质的场所。而其中高尔基体堆层的形成对高尔基体行使定位和酶功能起着至关重要的作用。在高尔基堆层形成中起作用的蛋白，一类就是介导有丝分裂后扁平囊重生的蛋白如NSF、P115等；而另一类就是在形成堆叠层中起关键作用的GRASP55和GRASP65蛋白。NSF依赖的扁平囊重生主要靠giantin-P115-GM130栓链结构。而在高尔基堆层中关键的两个蛋白GRASP55和GRASP65的堆叠作用机制至今未有报道，这个特殊性使其成为很好的研究对象。
　　 实验中发现GRASP55&GRASP65的全长极易降解为N端的一小段，且GRASP55 N端的这一段性质要好于GRASP65。且经过二级结构预测发现二者的N端都含有PDZ结构域，通常PDZ结构域使蛋白能够相互作用，如果能够得到这个功能域的结构，就能对了解堆叠作用的机制起到帮助。最终得到GRASP55N端的母体晶体数据，但在硒代蛋白质晶体中因为硒的反常散射信号不强，导致数据不好，无法解析其结构。目前正在积极构建甲硫氨酸点突变，期望通过引入多个甲硫氨酸来增强信号，能够得到较好的数据，完成三维结构的分析。
　　 本研究选择这两个相似的同家族蛋白，通过蛋白质晶体学方法，目的是希望得到这两个蛋白的PDZ domain的结构，全面揭示它们对应的PDZ domain结构特性，进而发现它们之间功能的差异，以求能为了解GRASP55&GRASP65PDZ domain在高尔基体堆叠的机理提供重要信息。