组蛋白H3K36去甲基化酶的结构生物学研究

组蛋白H3K36去甲基化酶参与调控基因转录、细胞凋亡、DNA损伤修复、胚胎发育等多种复杂生物学过程。组蛋白H3K36去甲基化酶的功能异常可以导致包括癌症、骨骼发育异常等多种疾病，是治疗这些疾病的新药开发的靶标，其特异性抑制剂的筛选和改造，将为新药开发提供有效的线索，对组蛋白H3K36去甲基化酶底物识别机理的结构生物学研究是实现这一目标的重要途径。本项目通过测定2-3个组蛋白H3K36去甲基化酶的单体及其与底物复合物的结构，分析组蛋白H3K36去甲基化酶与底物特异性相互作用的结构基础，结合其它生物化学和分子生物学的实验研究，阐明组蛋白H3K36去甲基化酶的底物特异性和底物甲基化状态选择性的分子机理，同时根据测定的酶的结构开展抑制剂虚拟筛选和实验验证工作，争取获得1-2个组蛋白H3K36去甲基化酶特异性的抑制剂，并发表3-5篇高水平SCI论文。

组蛋白H3K36去甲基化酶参与调控基因转录、细胞凋亡、DNA 损伤修复、胚胎发育等多种复杂生物学过程。组蛋白H3K36 去甲基化酶的功能异常可以导致包括癌症、骨骼发育异常等多种疾病，是治疗这些疾病的新药开发的靶标，其特异性抑制剂的筛选和改造， 将为新药开发提供有效的线索，对组蛋白H3K36 去甲基化酶底物识别机理的结构生物学研究是实现这一目标的重要途径。本项目计划测定2-3 个组蛋白H3K36 去甲基化酶的单体及其与底物复合物的结构，发表3-5 篇高水平SCI 论文。 . 在本项目获得资助期间，我们测定了JMJD5的催化结构与抑制剂NOG的复合物结构，发现JMJD5在晶体中形成二聚体结构， 抑制剂NOG在催化活性中心与镍离子配位。我们测定了人源NO66的四聚体结构，发现在NO66的单体结构中有一个伸出球状结构域的hinge domain的结构。相邻分子的hinge domain相互作用形成了NO66四聚体的相互作用界面I。我们完成了NO66与成骨细胞特异性转录因子Osx的相互作用研究，发现NO66 与Osx相互作用的位点位于相互作用界面I。此外，我们还验证了NO66的羟化酶活性，发现寡聚化状态使其活性增强。我们完成了NO66四聚体与其底物Rpl8多肽的复合物结构测定以及NO66突变体M2的二聚体结构测定。通过结构分析和生化实验，鉴定了NO66特异识别的底物序列“NHXH”，并通过BLAST搜索发现了NO66可能识别的潜在底物。项目资助期间，发表标注资助号的SCI论文11 篇，项目负责人均为通讯作者；与多个实验室开展合作研究，促进研究工作的进展；有4名硕士毕业，获得硕士学位，11名博士毕业，获得博士学位。如上所述，我们按照计划，圆满地完成了相应的研究任务。