2021年11月23日下午，应殷平教授邀请，中国科学技术大学生命科学与医学部，许超教授做客分子生物学前沿论坛，带来题为“翻译后修饰调控蛋白质稳态的分子机制”的报告，为大家分享了他近些年来的研究成果。响应疫情防控政策，本次会议为线上进行。

在生物进化中，蛋白质的翻译后修饰发挥着至关重要的作用。生物大分子的化学修饰可以决定细胞周期与细胞命运，这与蛋白质机器动态装配及细胞周期调控息息相关。许超教授致力于三个方面的研究：1）生物大分子化学修饰调控分子机制；2）泛素化—酶体系统调控激酶活性机制；3）化学探针通过干预修饰调控细胞命运。

此前研究已发现，b-actin上His73位点的N3甲基化修饰能够调控Actin的动态组装。许超教授团队通过晶体学方法，在添加AdoHcy小分子抑制剂的情况下，分别解析了SETD3与甲基化修饰或未修饰的b-actin的复合物结构，阐明了SETD3催化b-actin His73 N3甲基化修饰的机制，促进了SETD3的小分子抑制剂的设计。并且，该团队阐释了骨架上微管去酪氨酸化调控细胞周期的机制。此外，许超教授团队鉴定并解析了线虫PICS复合物的两种不同亚基组成的结构，其参与下游不同的功能。

许超教授团队还致力于泛素化-酶体系统中蛋白质稳态机制研究。特定的N端氨基酸残基会被特定的连接酶E3识别，从而被泛素化标记和降解。在蛋白的C端也存在这种现象。高等植物对外源性缺氧的分子响应是由ERF-VIIs（group VII ethylene response factors）驱动的，这些转录因子会上调植物抗逆相关基因表达。而在氧气充足时，PCO家族蛋白可以催化ERF-VII的保守N末端半胱氨酸反应产半胱氨酸亚磺酸，从而触发N-降解途径，导致ERF-VII被泛素-蛋白酶体系统降解。许超教授团队通过结构生物学方法，解析了PCO2/PCO5的晶体结构并揭示了其发挥催化功能的机理。此前对N-降解途径的E3连接酶已有广泛研究，但对C-降解途径相关的E3连接酶及其识别机制的研究尚不深入。许超教授团队最近主要针对cullin-RING E3连接酶受体蛋白质FEM1A、FEM1B、FEM1C识别“C端降解子”的分子机制进行了深入研究。许超教授团队分别解析了FEM1C与来自SIL1、NS11、OR51B2、Clone13四种蛋白Arg/C-end degron肽段的复合物晶体结构。还一步解析了FEM1B和CDK5R1 C-end degron的复合物晶体结构，发现不同受体蛋白具有不同的序列识别偏好性。同时，基于Cul2FEM1对底物识别选择性差异，鉴定出了20多个潜在受Cul2FEM1调控的新底物。目前，许超教授团队正在开发相关探针，尝试通过诱导E3活性，靶向降解肺癌相关蛋白。

报告结束后，师生对许超教授的精彩报告表示感谢，并积极提问交流。

报告人简介：

    许超，中国科学技术大学生命科学与医学部，教授。长期从事真核基因表达调控与生物大分子修饰的分子机制，取得了一系列创新性的研究成果。目前的研究集中于：运用结构生物学工具，结合分子生物学，生物物理学以及化学生物学等手段，研究真核生物中生物大分子化学修饰，包括蛋白质翻译后修饰与核酸修饰产生、消除和识别的分子机制，以及这些修饰异常的致病机理，并通过化学小分子筛选，辅助药物设计达到控制或者治疗疾病的目的。