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Ras超家族蛋白的致病突變，大多通過(guò)誘發(fā)微小且高度動(dòng)態(tài)的構(gòu)象變化導(dǎo)致生物學(xué)功能紊亂。針對(duì)這類“不可成藥”靶標(biāo)，X射線晶體學(xué)等傳統(tǒng)的常規(guī)結(jié)構(gòu)解析方法存在明顯局限，即通常僅能捕捉到非生理狀態(tài)下的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，難以反映蛋白質(zhì)在溶液中的關(guān)鍵功能構(gòu)象。3月16日，中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所聯(lián)合大連化學(xué)物理研究所，創(chuàng)新性地整合了非變性質(zhì)譜、紫外激光解離技術(shù)及X射線晶體學(xué)，揭示了彌漫性胃癌相關(guān)靶蛋白R(shí)hoA的Y42C突變體“隱藏”動(dòng)態(tài)構(gòu)象，并發(fā)現(xiàn)了針對(duì)該“隱藏”構(gòu)象的共價(jià)抑制劑。這一多維技術(shù)路線充分利用了紫外激光解離質(zhì)譜在靶蛋白動(dòng)態(tài)構(gòu)象和瞬態(tài)互作測(cè)量方面的高選擇性與高靈敏度優(yōu)勢(shì)，為靶向高動(dòng)態(tài)“不可成藥”蛋白建立了新的研究范式。此前，研究團(tuán)隊(duì)在GDP結(jié)合態(tài)RhoA Y42C突變體研究中，通過(guò)晶體學(xué)技術(shù)解析得到兩種結(jié)構(gòu)，其中Mg2+分別由Thr37或Pro36骨架羰基配位，導(dǎo)致其真實(shí)致病分子機(jī)制研究陷入“盲區(qū)”。為突破這一技術(shù)瓶頸，研究團(tuán)隊(duì)采用非變性質(zhì)譜與193-nm紫外激光解離技術(shù)，以單殘基分辨率精確繪制其局部構(gòu)象變化。結(jié)果證實(shí)，Pro36配位是該突變體在溶液中的主導(dǎo)狀態(tài)，Y42C突變可增強(qiáng)對(duì)Mg2+的親和力，進(jìn)而形成“Mg2+鎖定效應(yīng)”。紫外激光解離技術(shù)進(jìn)一步揭示，Switch I區(qū)域構(gòu)象改變引發(fā)關(guān)鍵水分子丟失，導(dǎo)致GTP水解能力受損，而局部疏水相互作用的破壞，使Cys42附近柔性明顯增加，并在三維空間形成一個(gè)隱藏的新口袋（Cys42/Switch I口袋）。基于上述發(fā)現(xiàn)，研究團(tuán)隊(duì)篩選出共價(jià)抑制劑LC-RhoAY42Cin。該抑制劑可選擇性修飾突變體Cys42位點(diǎn)，并以劑量依賴方式抑制核苷酸交換。相關(guān)研究成果發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》（Journal of the American Chemical Society）上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、科學(xué)技術(shù)部、中國(guó)科學(xué)院的支持。論文鏈接native MS-UVPD解析Y42C突變動(dòng)態(tài)構(gòu)象變化高分辨復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)和UVPD-MS研究表明LC-RhoAY42Cin特異性結(jié)合Y42C位點(diǎn)