MST2-RAPL的結(jié)構(gòu)與功能研究.pdf

1、MST1和MST2屬于絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶家族STE20的成員。在Hippo信號通路中發(fā)揮重要作用，參與抑制細胞過生長和促進細胞凋亡等生理過程。MST1和MST2在控制器官的大小和抑制腫瘤的生長方面，表現(xiàn)出相同的作用。MST1/2的SARAHdomain參與MST1/2與其它蛋白的相互作用，影響同源二聚化或異源二聚化的形成，這些特定的蛋白包括RASSF家族成員及支架蛋白Salvador。MST1一直被認為參與淋巴細胞的轉(zhuǎn)移，在Hipp

2、o通路中發(fā)揮獨特的作用。RAPL(RASSF5)被認為是與MST1/2相互作用的蛋白，但是，其相互作用的生化機理是什么，仍然沒有明確的答案。因此，我們在自然狀態(tài)下對MST1/2與RAPL是如何相互作用在毫微摩爾級的Kd值進行了檢測，結(jié)果表明RAPL與MST2是按照摩爾比1∶1形成相互作用的復合物，并且RAPL與MST2的結(jié)合能輕微的提高MST2的激酶活性。SARAHdomain對于RAPL與MST2的異源二聚體的形成是必不可少的。我們已

3、經(jīng)解析出MST2SARAHdomain的晶體結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)是一個反向平行的同源二聚體螺旋結(jié)構(gòu)，與MST1的SARAHdomain結(jié)構(gòu)相比，在構(gòu)象上更具有靈活性。以SARAH的結(jié)構(gòu)為導向，對其重要的氨基酸殘基進行突變研究，結(jié)果表明，重要位點的突變對于MST2自身二聚化及與RAPL形成異源二聚化都是至關(guān)重要的。其中，MST2459位的甲硫氨酸殘基的突變，不僅打破了其同源二聚體結(jié)構(gòu)，而且破壞了與RAPL的結(jié)合。迸一步的生化和細胞實驗表明SARA

4、Hdomain調(diào)節(jié)MST2自身同源二聚化及與RAPL的異源二聚體，進而行使凋亡功能。我們所有的實驗結(jié)果都一致表明，MST2-RAPL的相互作用與T細胞功能相關(guān)。
　　 MST1和MST2共同擁有具有較高同源序列的N端激酶催化作用區(qū)和不同的C端SARAH調(diào)節(jié)區(qū)。SARAH調(diào)節(jié)區(qū)可以與RASSF（屬于Ras蛋白家族）和Salvador蛋白結(jié)合形成異源二聚體。通過動物實驗表明，MST1和MST2在功能上表現(xiàn)為冗余，但是當把MST1和M

5、ST2同時敲除將導致動物出現(xiàn)胚胎致死現(xiàn)象;當把MST1或MST2進行單一的敲除時，并不表現(xiàn)出上述現(xiàn)象，也不會損害器官的發(fā)育;MST1和MST2的雙切除會導致肝臟腫瘤的發(fā)生，這種現(xiàn)象是通過抑制YAP的磷酸化作用和增加YAP的核定位來實現(xiàn)的。雖然MST1和MST2序列高度同源和功能冗余，但是MST1和MST2展現(xiàn)出了在某些方面不同的調(diào)節(jié)功能，例如:在對蛋白磷酸酶的敏感性方面表現(xiàn)不同。MST1的SARAH調(diào)節(jié)區(qū)結(jié)構(gòu)已經(jīng)通過核磁的方法解析出，其