2019-12-27
于洪军教授做客“分子生物学前沿论坛”
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报告人简介:于洪军博士,华中科技大学同济基础医学院教授,博士生导师。主要研究以冷冻电镜、晶体学、化学生物学等手段阐明疾病相关蛋白质机器的结构功能和分子机制,并探索靶向干预技术与手段。研究成果以第一作者或者通讯作者在Cell、Nature Chemical Biology(2篇)、PNAS、JBC等发表多篇研究成果,并在Nature 杂志上共同发表论文两篇,主持全国自然面上等研究项目。


2019年12月27日上午,应殷平教授邀请于洪军应教授做客生科院分子生物学前沿论坛,于作物遗传改良国家重点实验室C203会议室带来了题为“两种蛋白质机器的冷冻电镜结构研究--膜蛋白复合物MBH和蛋白解旋酶CIpB”的报告,蛋白质研究团队全员参加此次学术报告。

会议开始,于洪军教授向我们简单介绍了他的研究方向以及Cryo EM 技术的快速发展,它在分子水平,原位结构功能分析与分辨率、小蛋白等方向上的发展潜力,并介绍了他博后期间的研究成果--膜蛋白复合物MBH(membrane-bound hydrogenase )与蛋白质解旋酶CIpB。来源于极端嗜热菌Pyrococcus furiosus的MBH复合物和quinone-reducing Complex I 是具有共同祖先的同源呼吸体复合物,但缺乏进化关系的结构基础。于洪军教授通过单颗粒冷冻电镜手段解析了

MBH的 cryo-EM结构,发现MBH包含一个与复合物I的 quinone-binding Q-module结构上非常相似的膜锚定氢化酶,而其膜嵌入的离子转运模块可以分为H +和Na +转运两部分。虽然两者在结构上具有很高的相似性,但是 H+-translocating unit相对于复合体I中的对应组分旋转了180°,为两个呼吸系统提供了独特的体系结构。复合物I中不存在的Na+-translocating unit,类似于Mrp H + / Na +反转运蛋白可释放出氢气在100°C附近建立Na +梯度用于ATP合成。而于洪军教授解析的ClpB来源于结核分枝杆菌(Mtb),是一种环状ATP驱动蛋白质解旋酶。 这种具有挽救聚集蛋白能力的酶对于Mtb在宿主中稳定生长和持续生存至关重要,而同时Mtb 也是造成肺结核的重要病原菌,因此对于它的研究具有重要意义。 于洪军教授在肽底物和缓慢水解的腺苷5'-[γ-硫代]三磷酸腺苷存在下对Mtb ClpB的结构研究表明,在底物穿入过程中存在两个活性构象。 而这与ClpB六聚体的已解析核苷酸状态一起,将有助于定义ATP结合和水解与机械蛋白易位耦合的详细原子轨迹,对于后续研究提供了新的着力点。报告结束后,于洪军教授就师生们所提出的问题一一作答并做深入交谈。