酿酒酵母转录延伸调节复合体FACT-Chd1-CK2的结构与功能关系研究

FACT (FAcilitates Chromatin Transcription) complex is an important histone chaperone, which reorganizes nucleosome without hydrolyzing ATP and translocating histone octamers relative to DNA. It can not only disrupt core histone-histone and histone-DNA interactions, but also possess the ability to deposit H2A-H2B dimer and (H3-H4)2 tetramer onto DNA. In saccharomyces cerevisiae, FACT complexes CK2 by the mediating of the chromatin remodeling factor Chd1. Both the binding mode and the phosphorylation targeting sites of this complex are very different from the human FACT-CK2 complex, therefore the interaction mode and the regulation mechanism of this complex are still unclear. We project to determine the three-dimensional structures of the saccharomyces cerevisiae Spt16/Pob3 - Chd1 - CK2 complex, and would clarify the interaction between subunits and between sub-complexes of it; combination the biochemistry and cell biology analysis, we also would clarify the whole molecular mechanism of how CK2 affect the specific nucleosomal DNA binding capacity of Spt16/Pob3 complex .

FACT复合物是一种组蛋白伴侣，能够在以染色质为模板的相关的转录，复制和损伤修复等过程中起重要作用，FACT复合物能通过破坏组蛋白-组蛋白和组蛋白-DNA之间的作用来解构核小体也能帮助组蛋白重组装到DNA上。酿酒酵母FACT复合物经由染色质重塑因子Chd1介导与CK2复合物产生相互作用，其结合模式及磷酸化靶标位点均与人源FACT-CK2复合物存在很大差异，因此其相互作用方式以及结合后的结构功能变化情况均需进一步实验加以确证。申请人拟尝试测定酿酒酵母转录延伸调控体系Spt16/Pob3 – Chd1 – CK2相关复合物三维结构；阐明各亚基及亚复合物之间的相互作用关系；结合生物化学及细胞生物学技术手段阐明Spt16/Pob3必须依赖Chd1蛋白才能结合到CK2复合物上的原因，以及CK2复合物能否及其如何影响Spt16/Pob3复合物的核小体DNA结合能力的具体分子机理。

FACT复合物是一种组蛋白伴侣，能够在以染色质为模板的相关的转录，复制和损伤修复等过程中起重要作用，FACT复合物能通过破坏组蛋白-组蛋白和组蛋白-DNA之间的作用来解构核小体也能帮助组蛋白重组装到DNA上。酿酒酵母FACT复合物经由染色质重塑因子Chd1介导与CK2复合物产生相互作用，其结合模式及磷酸化靶标位点均与人源FACT-CK2复合物存在很大差异，因此其相互作用方式以及结合后的结构功能变化情况均需进一步实验加以确证。我们纯化获得了Spt16/Pob3–Chd1–CK2复合物中所有组份单体蛋白；完成了CK2蛋白四种亚基的分离纯化，且成功组装出稳定的四聚体复合物；解析了人源SSRP1 蛋白的中间结构域（SSRP1-M）的1.93Å 的晶体结构，为进一步了解SSRP1 蛋白在核小体解离和重组装过程中发挥的具体作用提供了结构生物学和生物化学的分子基础；解析了2.86 Å Hda1-ARB2结构域的晶体结构，阐明ARB2二聚体状态与结合组蛋白能力之间的相关性。项目执行期间，共发表标注资助号SCI研究论文11篇，培养7名博士毕业并获得学位，较好完成了项目研究目标。