基础医学

揭示人类甲状腺球蛋白的精细化结构 助力理解甲状腺激素的产生和调节机制

作者:佚名 来源:生物谷 日期:2020-02-07
导读

         近日,一项刊登在国际杂志Nature上题为“The structure of human thyroglobulin”的研究报告中,来自剑桥大学MRC分子生物学实验室的科学家们通过研究揭示了人类甲状腺球蛋白(TG,thyroglobulin)的结构。

        近日,一项刊登在国际杂志Nature上题为“The structure of human thyroglobulin”的研究报告中,来自剑桥大学MRC分子生物学实验室的科学家们通过研究揭示了人类甲状腺球蛋白(TG,thyroglobulin)的结构。

        甲状腺球蛋白是甲状腺激素的特殊蛋白质前体,其对于脊椎动物的生长、发育和机体代谢控制至关重要,作为甲状腺滤泡上皮细胞分泌的大分子糖蛋白,其绝大多数都是由甲状腺细胞合成并释放进入甲状腺滤泡的残腔中。

        甲状腺球蛋白通过酪氨酸的碘化和偶联作用在甲状腺中合成激素,并通过甲状腺球蛋白的水解作用来完成;甲状腺球蛋白中酪氨酸的接近性被认为是引发偶联反应的原因,但目前研究人员并未清楚鉴别出激素产生的酪氨酸,而且也并未揭示甲状腺球蛋白的三维结构,这或许就限制了科学家们对其相关机理的研究和理解。

        这项研究中,研究人员利用冷冻电子显微镜技术,在约为3.4埃的分辨率下观察到了全长人类甲状腺球蛋白的结构;他们鉴别出了甲状腺球蛋白结构中的激素所产生的酪氨酸配对,同时还使用定点诱变和体外激素生成试验对HEK293T细胞中表达的甲状腺球蛋白进行研究证实了上述酪氨酸配对的存在。

        研究者发现,酪氨酸的邻近性、灵活性和溶剂暴露是激素生成位点的关键特征,随后研究人员将甲状腺球蛋白的反应位点转移到了非关联性细菌-麦芽糖结合蛋白(MBP)的工程化的酪氨酸供体-受体配对上,MBP能够以与甲状腺球蛋白相当的效率生产激素。

        最后研究者表示,本文研究或提供了一种新型框架来帮助研究理解甲状腺激素的产生和调节机制,后期他们还将会继续通过更为深入的研究来阐明其中的精细化分子机制。

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