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医学中心刘伟团队在欧洲生化联合会会刊《The FEBS Journal》发表研究论文

发布日期::2024-12-19 字号调整 14px 浏览次数(

Caskin1 是神经系统发育中必不可少的神经元突触支架蛋白。敲除 Caskin1 及其同源物 Caskin2 的小鼠在新事物认知和空间记忆上表现出严重缺陷。已知 Caskin1 的SAM 结构域在其果蝇同系物 Ckn 中也是保守的,可形成同源多聚物,但其动态调控机制尚不清楚。

医学中心刘伟团队在欧洲生化联合会会刊《The FEBS Journal》发表研究论文(图1)

2024年12月17日,医学中心刘伟教授团队在《The FEBS Journal》上发表了题为SASH1 is a novel binding partner to disassemble Caskin1 tandem SAM homopolymer through heterogeneous SAM-SAM interaction的研究论文,阐明了神经元突触支架蛋白Caskin1通过与SASH1蛋白相互作用,调控自身串联SAM结构域多聚/解聚功能的结构与生化机制研究。

本研究首先通过酵母双杂交(Y2H)筛选,首次将 SASH1 鉴定为 Caskin1的新结合伴侣。利用尺寸排阻色谱( SEC)、等温滴定量热法( ITC)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)下拉和免疫共沉淀(co-IP) 实验,课题组对 SASH1 和 Caskin1 之间的 SAM-SAM相互作用进行了生化验证与表征。而借助 AlphaFold2 预测的 Caskin1-SAMs/SASH1-SAM1 复合物模型所提供的结构信息以及突变实验验证,研究团队揭示了 Caskin1-SAM1/SASH1-SAM1 相互作用分子机制,发现了其相互作用界面的关键氨基酸残基。最后,通过蛋白质共沉淀实验、透射电子显微镜(TEM)和免疫荧光(IF)染色实验三种不同的实验手段,研究团队发现:Caskin1-SAMs 同源多聚物可被 SASH1蛋白质介导的SAM-SAM 相互作用破坏。

在坚实的生化研究基础上,研究团队最终提出了“Caskin1蛋白可通过 SAM-SAM 相互作用,调控自身串联SAM结构域多聚/解聚平衡,进而在突触稳态维持中发挥生物学功能”的新观点,并对不同类型的SAM结构域同源多聚/解聚机制进行了归纳,为相关研究提供了新的思考。

医学中心刘伟研究员与肖康博士为该论文的通讯作者;医学中心硕士研究生王延慧为该论文第一作者;医学中心技术员陈倩苟、南方科技大学吴藏博士、医学中心硕士研究生丁玉珍、香港科技大学深圳研究院研究助理原琳,以及浙江大学王紫壹教授、中国科学院深圳先进技术研究院陈宇研究员、华南理工大学李建潮教授和南方科技大学刘忠民教授为该论文做出了重要贡献。本项目研究得到了课题组承担的国家自然科学基金、广东省自然科学基金和深圳市基础研究基金的大力资助与支持。

注:《The FEBS Journal》是一本专注于分子生命科学领域内广泛主题的国际期刊,以其高影响因子、严格的审稿流程和广泛的研究领域而受到学术界的重视,是分子生命科学领域内的重要期刊之一。

文章链接:https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/febs.17354