K11泛素链修饰蛋白质底物的定量蛋白质组学筛选及其生物学功能研究

蛋白质底物赖氨酸残基的ε-氨基可为体内广泛存在的泛素蛋白的C-末端甘氨酸的羧基共价修饰形成泛素化。由于泛素本身具有7个赖氨酸，已连接到蛋白质底物上的泛素单体还可为后续的泛素分子修饰，从而形成7种不同的泛素链。蛋白质组学研究证明这7种泛素链在体内广泛存在，并具有各自特定的生物学功能。泛素化蛋白质的命运主要取决于被修饰的泛素链的长度和种类。定量蛋白质组学研究表明K11泛素链在酵母体内的丰度最高，但至今已知的K11泛素链修饰的底物只有两个。鉴定和发现特定泛素链修饰的蛋白质底物是解析这些泛素链功能的必要条件。本研究的目的是利用基因工程改造酵母的泛素基因，并在串联亲和纯化条件下只富集K11泛素链修饰的蛋白质底物，由此建立正向的K11泛素链修饰底物筛选技术，并利用定量蛋白质组学技术大规模系统鉴定K11泛素链修饰的新蛋白质底物。在此基础上系统研究K11泛素链的新生物学功能。

蛋白的泛素化修饰是细胞内广泛存在的一类修饰方式，具有重要的生物学意义。由于泛素本身具有7个赖氨酸，已连接到蛋白质底物上的泛素单体还可被后续的泛素分子修饰，从而形成7种不同的泛素链。蛋白质组学研究证明这7种泛素链在体内广泛存在，并具有各自特定的生物学功能。泛素化蛋白质的命运主要取决于被修饰的泛素链的长度和种类。鉴定和发现特定泛素链修饰的蛋白质底物是解析不同泛素链功能的必要条件。本研究利用基因工程改造技术，构建了双标签标记的3个泛素基因串联的基因工程菌株，考察了双标签泛素基因菌株的生长特性，及三种泛素分子的表达特性。研究并建立变性条件下带有不同标签的泛素化蛋白亲和纯化技术，考察不同标签的泛素化蛋白的纯化收率及纯度，为串联亲和纯化只富集K11泛素链修饰的蛋白质底物提供技术依据。在此基础上可有利于利用定量蛋白质组学技术大规模系统鉴定K11泛素链修饰的新蛋白质底物，系统研究K11泛素链的生物学功能。