細(xì)胞質(zhì)雄性不育蛋白WA352與甲基轉(zhuǎn)移酶METTL3--METTL14復(fù)合體的結(jié)構(gòu)與功能.pdf

1、蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)決定了其功能，解析蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)是揭示其功能的基礎(chǔ)。本研究利用X射線(xiàn)晶體學(xué)解析了細(xì)胞質(zhì)雄性不育蛋白WA352以及甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合體METTL3-METTL14復(fù)合體的晶體結(jié)構(gòu)，對(duì)其功能的深入研究奠定了基礎(chǔ)。
　　野敗型細(xì)胞質(zhì)雄性不育是三系雜交水稻育種中應(yīng)用最廣泛的不育系，對(duì)其不育機(jī)理研究具有重大理論價(jià)值和生產(chǎn)意義。已有研究表明WA352是野敗型細(xì)胞質(zhì)雄性不育的不育基因。WA352通過(guò)與COX11互作引起活性氧的爆發(fā)

2、，并最終導(dǎo)致花粉敗育，然而WA352與COX11互作的機(jī)制尚不清楚。本文解析了WA3521.3(A)的高分辨率晶體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)對(duì)比發(fā)現(xiàn)WA352是一種全新的折疊形式。綜合結(jié)構(gòu)與序列保守性分析，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)WA352三維空間上的保守區(qū)域。通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)模擬，本研究構(gòu)建了WA352與COX11復(fù)合體的結(jié)構(gòu)并提出了WA352影響COX11銅離子轉(zhuǎn)運(yùn)的模型。以上研究加深了對(duì)WA352結(jié)構(gòu)和功能的理解，為進(jìn)一步研究細(xì)胞質(zhì)雄性不育奠定了基礎(chǔ)。
　　

3、在細(xì)胞中，RNA的化學(xué)修飾了發(fā)揮許多重要的功能。m6A是mRNA和lncRNA中豐度最高的一種修飾，m6A分布非常廣泛，在病毒，細(xì)菌，酵母，植物和哺乳動(dòng)物中都能檢測(cè)到m6A的存在。通過(guò)影響如前體mRNA加工，mRNA翻譯，mRNA降解以及miRNA的產(chǎn)生等方面，m6A調(diào)控了生殖發(fā)育、細(xì)胞周期、細(xì)胞命運(yùn)、熱激反應(yīng)等眾多生命過(guò)程。m6A可以分別被RNA甲基轉(zhuǎn)移酶和去甲基酶動(dòng)態(tài)修飾或去除。在人類(lèi)中，METTL3和METTL14兩個(gè)甲基轉(zhuǎn)移酶形

4、成穩(wěn)定的異源二聚體來(lái)催化甲基轉(zhuǎn)移。但關(guān)于RNA甲基轉(zhuǎn)移酶METTL3-METTL14復(fù)合體的催化機(jī)制還不清楚。本研究報(bào)道了METTL3-METTL14不含配體、結(jié)合AdoMet、AdoHcy的三個(gè)晶體結(jié)構(gòu)。分析結(jié)構(gòu)可知，METTL3和METTL14的構(gòu)象屬于第一類(lèi)甲基轉(zhuǎn)移酶。METTL3和METTL14由大量的氫鍵形成了穩(wěn)定的相互作用，在相互作用區(qū)包含一個(gè)富含正電荷的溝槽。有意思的是，AdoMet僅存在METTL3的活性口袋中，而不在M