Alpha-突触核蛋白与完整线粒体相互作用的NMR研究
2021-06-09余锦波张则婷徐国华李从刚
余锦波,张 偲,张则婷,徐国华*,李从刚
1. 中国科学院生物磁共振分析重点实验室,波谱与原子分子物理国家重点实验室(中国科学院 精密测量科学与技术创新研究院),湖北 武汉 430071;2. 中国科学院大学,北京 100049
引 言
帕金森综合征密切相关蛋白alpha-突触核蛋白(α-synuclein)[1-3]是一种天然无结构蛋白.该蛋白由140个氨基酸残基构成,其氨基酸序列包含三个部分:第1~60位氨基酸残基组成的N端,该区易和膜相互作用,具有形成α-螺旋结构的倾向;第 61~95位氨基酸残基组成的非淀粉样成份区(NAC),该区包含较多疏水氨基酸,具有形成β-片层结构的趋向;第 96~140位氨基酸残基组成的羧基端,该区富含酸性氨基酸,在生理pH下带有大量负电荷,大部分情况下此区域为无规则卷曲[4].
线粒体是真核细胞中重要的细胞器,是细胞进行有氧呼吸制造能量的主要场所[5].其结构由内到外分为基质、线粒体内膜、膜间隙和线粒体外膜[6,7].虽然目前帕金森症发病机制尚不完全清楚,但普遍认为,线粒体功能障碍也是主要原因之一.有研究证实α-synuclein的过表达能改变线粒体的形态、动力学及损害线粒体正常功能[8-14],但其作用机制并不明确.围绕这一问题已有研究组开展了α-synuclein与线粒体模拟膜及分离提取的完整线粒体的相互作用的研究,使用线粒体模拟膜的研究发现α-synuclein与线粒体膜的相互作用依赖于心磷脂,α-synuclein能与心磷脂含量高(约18%)的线粒体内膜作用,而与心磷脂含量低(<1%)的线粒体外膜并不相互作用[15-17],且N端在与线粒体的结合中发挥重要作用,但α-synuclein具体的作用位点仍不十分清楚.
核磁共振(NMR)技术是研究生物大分子相互作用的……
