《保护蛋白:它们的生物合成、代谢和结构功能》

  • 来源专题:新药创制
  • 编译者: 杜慧
  • 发布时间:2022-11-03
  • 几种脂肪氧合酶和环氧合酶-2立体选择性地将多不饱和脂肪酸花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸和n-3二十二碳五烯酸转化为多种氧合产物。生物合成途径研究表明,在急性炎症消退期,会形成不同的内源性产物家族。鉴于其在炎症消退回路中的特殊功能,即促进发炎和损伤组织恢复稳态,这些产品被命名为特殊的促消退介质。脂氧素、保护素、保护素和马立欣,以及保护素、保护素和马立欣的硫化共轭物构成了这些局部介质的四个独立家族。在各种人类疾病模型中进行体内给药时,专门的促拆分介质会显示出强效生物活性。本文介绍了构成这些保护蛋白的生化途径、代谢、结构-功能研究的最新报告和药效学数据的详细和单独的生物合成步骤。重点介绍了硫化共轭保护蛋白的最新成员的结构-功能结果以及D1保护蛋白的进一步代谢。此外,还介绍了专业促拆分介质及其生物合成前体的各个家族的成员。目前,已报告并确认了43种具有促拆分和抗炎生物作用的专业促拆分介质,构成了拆分药理学的基础。这一新兴的生物医学领域为药物发现提供了一种新的途径,对此也进行了讨论。

相关报告
  • 《蛋白酰化修饰调控天然产物生物合成研究取得进展》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2018-08-24
    • 近期,中国科学院上海药物研究所谭敏佳课题组与华东理工大学叶邦策课题组合作研究,揭示了蛋白赖氨酸酰化修饰在天然产物的生物合成代谢通路中的调控新机制,研究工作发表在8月Cell Chemical Biology(25(8): 984-995. doi: 10.1016/j.chembiol.2018.05.005)和5月ACS Chemical Biology(13(5):1200-1208. doi: 10.1021/acschembio.7b01068)杂志上。 细胞重要中间代谢产物酰基-CoA类化合物,作为供体直接参与生物体内的蛋白酰化修饰,从而调控多种重要生物学过程,如表观遗传、能量代谢、精子发育等,是目前生命科学研究的热点之一。在生物体次级代谢产物生物合成过程中,酰基-CoA扮演的角色一直被认为是聚酮类、生物碱类、脂肪酸类及异戊二烯类等多种重要天然产物的合成前体,然而目前人们对其作为酰化修饰供体调控次级代谢产物合成过程的作用认知明显不足。 两篇文章分别以丙酰-CoA依赖性的大环内脂类红霉素、丙二酰-CoA依赖性的多酚类赤松素以及丁酰-CoA依赖性的丁醇生物合成过程中,丙酰化修饰、丙二酰化修饰以及丁酰化修饰为研究对象,通过蛋白质组学技术系统性解析蛋白酰化修饰在不同化学骨架类型的天然产物生物合成过程中的形成机制及调控功能。证明了生物体内高浓度酰基-CoA的积累在有助于补充产物合成前体的同时,也会造成蛋白酰化修饰引起的反馈调控,导致关键酶受到抑制并影响产物产率。这种由于胞内代谢物浓度的“过载”引起生物体代谢失衡的状态,广泛存在于多种不同化学骨架类型天然产物生物合成过程中,并存在于内源性产物合成途径和人工构建产物合成途径中。此外,进一步的研究表明,基于酰化修饰底物和修饰酶的翻译后修饰代谢工程策略(PTM_ME),如保护修饰位点、优化修饰酶系统等,有助于缓解胞内碳流“过载”的压力,相对提高目标产物产量。 这两项研究工作首次揭示了蛋白酰化修饰在次生代谢产物生物合成调控中的普遍性,并为代谢工程提供了从翻译后修饰水平改造的全新策略。 谭敏佳和叶邦策为两篇文章的共同通讯作者,上海药物所博士后徐骏宇和华东理工大学博士生徐娅在两位老师的指导下合作完成该项目。参与这项工作的还有上海药物所叶阳课题组和芝加哥大学教授赵英明。此外,该项目受到国家自然科学基金委重大研究计划、面上项目、国家重点研发计划“精准医学研究”重点专项和中国博士后科学基金的支持。
  • 《Cell | 根据脂肪酸合成和辅因子结构快照重建酰基载体蛋白周期》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2023-11-13
    • 2023年11月9日,马克斯·普朗克研究所等机构的研究人员在期刊Cell发表了题为Reconstruction of a fatty acid synthesis cycle from acyl carrier protein and cofactor structural snapshots的文章。 脂肪酸(FA)作为细胞膜的组成成分、细胞能量储备和第二信使前体,在活细胞中发挥着重要的代谢作用。一个2.6 MDa FA 合成酶(FAS) ,其中酶反应和结构是已知的,是负责 FA 在酵母中的生物合成。酵母 FAS 催化循环中必不可少的酰基载体蛋白(ACP)能够将底物、生物合成中间体和产物从一个活性位点转移到另一个活性位点。 该研究解析了酿酒酵母 FAS 结构在1.9 ?,阐明了辅助因子和水网络参与其识别。ACP 结构域与各种酶结构域结合的结构快照允许重建完整的酵母 FA 生物合成周期。结构信息表明,每个 FAS 功能单元可以容纳外源蛋白以纳入各种酶活性,并且我们展示了概念验证实验,其中异位蛋白用于调节 FAS 产品概况。