【摘要】：腫瘤壞死因子受體超級家族(TNFRSF)是免疫系統(tǒng)中最重要的家族之一,它們廣泛調(diào)控各種免疫反應(yīng)如免疫器官的發(fā)育、共刺激淋巴細胞、決定淋巴細胞的命運等。在TNFRSF家族中的成員中,DR3是與TNFR1氨基酸序列相似度最高的受體。分子結(jié)構(gòu)上,兩個受體均含有胞外區(qū)四個重復(fù)的半胱氨酸富有結(jié)構(gòu)域(cysteine-rich domain,簡稱CRD)和胞內(nèi)區(qū)的死亡結(jié)構(gòu)域(death domain,簡稱DD)。DR3的主要功能包括參與促炎性免疫反應(yīng)和細胞的存活。當(dāng)配體TL1A(TNF-likeligand1A,簡稱TNFSF15)激活信號通路時,胞內(nèi)區(qū)的DR3可以招募其下游適配體分子TRADD(TNFR-associated death domain),最終可以激活NF-κB信號。目前對DR3受體信號傳遞過程中的構(gòu)象變化沒有深入研究,因此本論文選其為主要研究對象。死亡結(jié)構(gòu)域作為死亡結(jié)構(gòu)域超級家族(death domain super family,DDS)的一員,是由六個兩性的(amphipathic)α-螺旋組成的反平行的希臘回紋花樣。DR3的死亡結(jié)構(gòu)域(簡稱DR3 DD)由約80個氨基酸組成,它可以通過同型相互作用(homotypic interaction)與自身或者與TRADD相互作用。作為一個重要的接頭蛋白,TRADD由折疊成α-β三明治結(jié)構(gòu)的N端結(jié)構(gòu)域和C端的DD結(jié)構(gòu)域組成。目前,TRADD 的 N 端結(jié)構(gòu)域與 TRAF2(TNF receptor-associated factor 2)的TRAF結(jié)構(gòu)域的復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)己成功解析,然而上游的DR3如何招募TRADD仍有待研究。本論文有以下三個主要結(jié)果:(1)我們成功解析了鼠源和人源的DR3DD晶體結(jié)構(gòu)并獲得兩個完全不同的折疊花樣。鼠源的DR3DD結(jié)構(gòu)屬于經(jīng)典的DD結(jié)構(gòu),即由六個α-螺旋組成的較為松散的希臘回紋花樣;而人源DR3DD結(jié)構(gòu)為非經(jīng)典的DD結(jié)構(gòu),它由五個α-螺旋組成,其中第三和第四個α-螺旋成為一個較長的螺旋。同時疏水界面的暴露使得人源DR3 DD在晶體中具有疏水相互作用界面。通過酵母雙雜交、哺乳動物雙雜交、NF-κB luciferase assay、小角散射等方法證明鼠源和人源的溶液構(gòu)象和細胞內(nèi)功能一致,因此提出假設(shè):兩個不同的晶體結(jié)構(gòu)代表這DR3DD的兩種不同構(gòu)象。(2)DR3 DD間的同型相互作用對信號傳遞至關(guān)重要。我們通過酵母雙雜交、哺乳動物雙雜交、NF-κB luciferase assay、小角散射、pull-down assay等方法初步鑒定DR3中DR3 DD-DR3 DD、DR3 DD-TRADD相互作用的關(guān)鍵位點,并證明DR3招募TRADD依賴于“開放式”構(gòu)象。(3)通過酵母雙雜交、哺乳動物雙雜交、pull-down assay等方法,確定了 TRADD與DR3 DD結(jié)合區(qū)域在高度保守的第199-213位氨基酸區(qū)域,根據(jù)C端TRADD的NMR結(jié)構(gòu),這一區(qū)域位于β發(fā)卡花樣上。綜上,本論文中我們提出以下假設(shè):靜息狀態(tài)下的DR3 DD呈“閉合式”構(gòu)象;當(dāng)被胞外信號激活時,通過構(gòu)象變化形成較舒展的“開放式”構(gòu)象,從而招募下游適配體分子TRADD,而TRADD則通過其β發(fā)卡花樣結(jié)合至DR3 DD。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R392
【圖文】：

１．２．３．邋ＤＤ超級家族的同型相互作用及信號傳遞逡逑ＤＤ超級家族擁有三種非對稱的同型相互作用模式，分別為Ｉ型、ＩＩ型和ＩＩＩ逡逑型0￥６５６［８１１￡１￥１１＾１１２，２００１）。如圖１．３，１型相互作用界面由一個００（本小節(jié)中逡逑ＤＤ指ＤＤ超級家族成員）的Ｈ１和Ｈ４邋（該區(qū)域稱為ｐａｔｃｈ邋ｌａ）以及另一個ＤＤ逡逑６逡逑

Ｈ６邐Ｈ２逡逑圖１．２邋ＤＤ超級家族成員的結(jié)構(gòu)特征逡逑ＤＤ邋的結(jié)構(gòu)來自邋ＰＩＤＤＤＤ邋（ＰＤＢＩＤ：２０Ｆ５）邋，邋ＤＥＤ邋的結(jié)構(gòu)來自邋ＭＣ１５９ＤＥＤ邋（ＰＤＢＩＤ：逡逑２ＢＢＲ）邋，邋ＣＡＲＤ邋的結(jié)構(gòu)來自邋Ａｐａｆ－１邋ＣＡＲＤ邋（ＰＤＢ邋ＩＤ：邋３ＹＧＳ）邋，邋ＰＹＤ邋的結(jié)構(gòu)來自邋ＡＳＣ逡逑ＰＹＤ邋（ＰＤＢＩＤ：１ＵＣＰ）。所有結(jié)構(gòu)的顏色從Ｎ端的藍色漸變成Ｃ端的紅色，每一個ａ逡逑螺旋的位置均標(biāo)出。逡逑１．２．３．邋ＤＤ超級家族的同型相互作用及信號傳遞逡逑ＤＤ超級家族擁有三種非對稱的同型相互作用模式，分別為Ｉ型、ＩＩ型和ＩＩＩ逡逑型0￥６５６［８１１￡１￥１１＾１１２，２００１）。如圖１．３，１型相互作用界面由一個００（本小節(jié)中逡逑ＤＤ指ＤＤ超級家族成員）的Ｈ１和Ｈ４邋（該區(qū)域稱為ｐａｔｃｈ邋ｌａ）以及另一個ＤＤ逡逑６逡逑

部則無法互補（Ｌｉｎ邋ｅｔａｌ．，２０１０）。功能上，ＭｙＤＤｏｓｏｍｅ存在的意義在于這種結(jié)構(gòu)逡逑確保了作為激酶的ＩＲＡＫ４可以磷酸化ＩＲＡＫ２，而被激活的ＩＲＡＫ２可以脫離這一逡逑復(fù)合物去和ＴＲＡＦ６結(jié)合，從而將信號傳遞下去（圖１．４）。逡逑．pX：逡逑ＰＩＤＤｏｓｏｍｅ邐ＭｙＤＤｏｓｏｍｅ逡逑圖１．４邋ＤＤ亞家族的同型相互作用逡逑８逡逑

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本文編號：2786803