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Merlin(NF2)蛋白是由NF2基因编码的69kDa蛋白,是一种肿瘤抑制因子。Merlin与Ezrin/Radixin/Moesin(ERM)蛋白家族具有高度的序列同源性,结构上也包含N端FERM结构域、中间的a-helical结构域和C端结构域。与ERM家族成员相似,Merlin通过分子内N端和C端相互作用的调节使其分子构象有更伸展和紧密两种状态间的变化,且N端与C端的相互作用可通过分子内氨基酸残基的磷酸化修饰进行调节。Merlin与Ezrin、Radixin、Moesin相似,分子构象处于更伸展的“展开”状态时,释放出N端的FERM结构域与许多效应因子相互作用。
细胞之间的接触抑制对于组织发生过程很重要,这个过程的破坏常常导致肿瘤发生。Merlin通过分子构象“展开”和“闭合”的调控,在细胞质和细胞核中与不同的效应因子相互作用调控细胞增殖信号,从而不至于因细胞的过度增殖而导致肿瘤发生。与更紧密的“闭合”构象相比,Merlin分子处于更伸展的“展开”构象时起到更好的增殖抑制功能。但Merlin的结构及构象调节的分子机制目前还不清楚。
本论文中,通过蛋白表达、亲和层析、离子交换层析和分子排阻色谱法纯化得到野生型和几种点突变Merlin重组蛋白;N端FERM结构域;带有不同点突变的C端结构域以及其他一些可以和Merlin相互作用的重组蛋白。利用isothermal titration calorimetry(ITC)和分析型超速离心(AUC)等方法,发现Merlin分子内N端FERM结构域和C端结构域存在相互作用,但在野生型状态下,分子内的相互作用不足够的强而使分子构象在更伸展的“展开”和更紧密的“闭合”之间摆动。分子内丝氨酸残基磷酸化修饰加强了分子内的这种相互作用而使分子处于更紧密的构象而削弱了许多分子间相互作用。最终获得了一种构象更为紧密的突变体。利用结晶试剂盒获得了这种含有这些点突变的N端FERM和C端结构域复合物的晶体并进行了晶体优化。期望优化后的晶体,能通过X射线衍射收集数据,解析Merlin N端FERM结构域和C端结构域复合物晶体结构,来阐明Merlin蛋白中自抑制的分子机理。