电镜结构生物学解析蛋白质复合体的分子构架及变构调控

电镜结构生物学是结构生物学的三种主要研究手段之一，在解析蛋白质复合体的组装方式及功能性构象变化方面有着独特优势。本项目计划以AMP激活的蛋白激酶、内质网钙库调控的钙通道等为研究对象，通过电镜结构生物学研究方法，解析这些中等分子量、低对称性蛋白质复合体的分子构架及与其活性调控相关的亚基交互及变构机制，以推进对这些复合体发挥功能的分子机制及结构基础的理解。

AMP-激活的蛋白激酶（AMPK）、内质网钙库调控的钙通道中的钙感受器STIM、依赖于生物素的羧基转移酶家族成员KIUA以及典型急性期蛋白CRP等在能量代谢及炎症调控中扮演重要角色，其功能执行均涉及多个功能状态及长程构象变化。本项目主要通过电镜结构生物学手段研究了这些蛋白复合体的分子构架及构象变化，揭示了AMPK在不同辅因子及翻译后修饰条件下的寡聚及单体构型可塑性；发现了STIM野生型及激活突变型的寡聚形式及单体结构间的显著差异，提示了激活过程中可能构象变化；构建了KIUA全酶的结构模型；阐明了不同构象CRP的组装形式及作用机制差别。这些结果有助于推进对相应复合体在病生理条件下作用机制的理解。