论文摘要
蛋白质相互作用结构域介导信号通路中不同蛋白成员的识别过程。其中PB1结构域是一类参与同型相互作用的结构域，最早从两种蛋白p67phox和Bem1p中鉴定出并因此得名，通常由80100个氨基酸残基所组成。PB1结构域在空间上呈现类泛素β-抓握折叠结构，根据所含有的相互作用元件分为三种类型。PB1结构域存在于许多信号转导蛋白中，依靠序列中的特征性氨基酸残基，以“前后对接”的识别模式形成不同的异源二聚体或同源高聚体。蛋白激酶aPKC亚型（ζ和ι）在众多细胞过程中发挥重要作用。特定组织发育或细胞类型内需要PKCζ和支架蛋白p62通过各自氨基端PB1结构域的结合，以及p62依赖于PB1结构域的自身寡聚行为来激活NF-κB信号通路。然而，这些同型复合物组装和调控的相关分子机制尚不明确。本文通过对PKCζ-PB1和p62-PB1复合物的结构生物学研究，阐明了PB1结构域介导aPKC和p62相互作用的识别机制。晶体结构显示，PKCζ-PB1中保守OPCA基序和p62-PB1的碱性表面之间建立了广泛的静电相互作用网络，并连同PKCζ-p62中独有的氢键作用位点一起保证了复合物形成时的稳定性和特异性。表面电势分析和生化实验表明，由于关键位点的缺失，以往一直被归类为I/II型PB1结构域的aPKC-PB1实际上仅为I型，同时PKCζ-PB1可以使高分子量的p62聚集体解离为不同程度的低聚体。另外，我们发现一类临床上用于治疗类风湿性关节炎和相关疾病的药物金硫苹果酸可以修饰PKCζ-PB1中的所有四个半胱氨酸残基，其中对相互作用界面上Cys68的修饰直接导致PKCζ-p62结合能力的丧失。综上所述，我们的工作揭示了p62和PKCζ同源及异源相互作用的分子机制，并为设计NF-κB信号通路的抑制剂提供了相关理论基础。此外，本文还针对p62-PB1和其它含PB1结构域蛋白的相互作用关系开展相关研究，发现一些与已有报道不吻合的现象。通过解析MEK5-PB1和p62-PB1复合物的晶体结构，进一步补充了当前人们对于PB1结构域识别机制的认识。