基于冷凍電鏡技術(shù)的磷脂酰絲氨酸合成酶三維結(jié)構(gòu)研究

磷脂酰絲氨酸合成酶（PSS）在磷脂酰絲氨酸（PS）的合成中起著關(guān)鍵作用，上?？萍即髮W(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院蓋景鵬課題組等團(tuán)隊(duì)通過冷凍電鏡技術(shù)對(duì)其三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入研究。相關(guān)研究成果如下：

PSS1 的結(jié)構(gòu)解析：在哺乳動(dòng)物中，磷脂酰絲氨酸的從頭合成由磷脂酰絲氨酸合成酶1（PSS1）和磷脂酰絲氨酸合成酶2（PSS2）這兩種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)跨膜酶介導(dǎo)。研究人員解析了PSS1在無底物結(jié)合狀態(tài)、與鈣離子結(jié)合狀態(tài)以及與鈣離子和絲氨酸結(jié)合狀態(tài)下的三維結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，PSS1以二聚體形式存在，每個(gè)PSS1 單體內(nèi)均結(jié)合有八個(gè)內(nèi)源性脂質(zhì)分子，包括五個(gè)磷脂酰膽堿或磷脂酰乙醇胺、兩個(gè)磷脂酰絲氨酸以及一個(gè)磷脂酰肌醇（PI）。PSS1的核心結(jié)構(gòu)域位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一側(cè)，是催化活性中心所在。

催化機(jī)制的揭示：在催化反應(yīng)過程中，鈣離子與帶負(fù)電荷的口袋結(jié)合，穩(wěn)定了催化核心結(jié)構(gòu)。而催化殘基H172通過與L-絲氨酸和磷脂酰膽堿相互作用，促進(jìn)了堿基交換反應(yīng)，從而生成磷脂酰絲氨酸。此外，研究還發(fā)現(xiàn)磷脂酰絲氨酸可以變構(gòu)抑制PSS1，這為進(jìn)一步理解PSS1的功能和調(diào)控機(jī)制提供了重要依據(jù)。

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