生物通报道  来自中科院的研究人员证实，肿瘤抑制相关蛋白RBBP1的Tudor Domain（TD）结构域是一个具有DNA结合活性的交叉双Tudor结构。这一研究发现发表在12月30日的《生物化学杂志》（JBC）上。

中科院生物物理所冯银刚（Yingang Feng）研究员和柯莎（Sarah Perrett）研究员是这篇论文的共同通讯作者。冯银刚研究员长期从事生物大分子核磁共振和蛋白质结构功能研究，目前主要进行能源微生物与能源植物蛋白质的结构、功能和性能改良研究。柯莎课题组主要研究工作是功能性淀粉样纤维的结构以及组装分子机制，蛋白质的折叠、修饰与质量控制，及功能性生物纳米材料开发。

RBBP1也被称为RBP-1、Arid4a等，其发现已经有20年历史，是一个肿瘤抑制相关的重要功能蛋白，可以和肿瘤抑制因子RB特异性结合。近来的研究表明它还是乳腺癌、白血病等多种肿瘤疾病的抑制因子。2006年的一项研究表明RBBP1和另外一种Rb相关蛋白RBBP1L1失效会改变两种遗传疾病：普拉德威利/安吉尔曼综合症的基因组印记的表观遗传学调控。RBBP1是调控PWS/AS的基因组印记的表观遗传复合物的一个新成员。因此，对RBBP1的研究具有重要的生物学意义和潜在的医药应用前景。

RBBP1由1257个氨基酸组成，是一个大的模块化的蛋白，不同结构域之间由无序结构连接。序列分析结果表明，它含有5个结构域，分别为Tudor Domian(TD)、PWWP Domain（PD）、Arid Domain（AD）、Chromobarrel Domain（CD）和R2 Domain（R2D）。其中R2D结构域招募mSin3A复合物帮助抑制基因表达，AD结合DNA，亦帮助抑制基因表达。而TD、PD和CD结构域属于“royal family”家族，该家族主要结合赖氨酸和精氨酸甲基化的组蛋白。

在以往的研究中，冯银刚研究员、柯莎研究员及其中科院的同事们确定了 RBBP1 TD没有保守的芳环盒子结构，因此不能识别甲基化配基。为了阐明TD的功能，在新研究中他们采用核磁共振（NMR）技术确定了RBBP1 TD结构域的溶液结构。研究人员发现RBBP1 TD结构域是一种少见的双交叉Tudor结构，与组蛋白去甲基化酶JMJD2A的双Tudor结构相似。这表明Tudor domain具有功能多样性。

他们发现RBBP1 TD结构域具有一个重要的正电荷表面区域，表明了RBBP1 TD能够结合核酸。核磁滴定（NMR titration）和等温滴定量热法 (Isothermal Titration Calorimetry, ITC)实验表明，RBBP1 TD结构域以10 ~ 100 μM的亲和力与双链及单链DNA结合；但未检测到明显的DNA序列特异性。此外，研究人员基于一个Tudor domain-dsDNA复合物模型结构详细分析了DNA结合模式和关键的互作残基。分析结果显示静电相互作用调节了TD与DNA结合，这与高盐浓度下的NMR实验结果相一致。DNA结合残基保守地存在于RBBP1蛋白家族的TD结构域，导致了RBBP1 TD结构域DNA结合功能的保守性。

这些研究结果提供了关于RBBP1结构和功能的新认识。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Retinoblastoma-binding protein 1 has an interdigitated double Tudor domain with DNA-binding activity

Retinoblastoma-binding protein 1 (RBBP1) is a tumor and leukemia suppressor which binds both methylated histone tails and DNA. Our previous studies indicated that RBBP1 possesses a Tudor domain which cannot bind histone marks. In order to clarify the function of the Tudor domain, the solution structure of the RBBP1 Tudor domain was determined by NMR and is presented here. Although the proteins are unrelated, the RBBP1 Tudor domain forms an interdigitated double Tudor structure similar to the Tudor domain of JMJD2A, which is an epigenetic mark reader. This indicates the functional diversity of Tudor domains……

打赏

下载安捷伦电子书《通过细胞代谢揭示新的药物靶点》探索如何通过代谢分析促进您的药物发现研究

10x Genomics新品Visium HD 开启单细胞分辨率的全转录组空间分析！

欢迎下载Twist《不断变化的CRISPR筛选格局》电子书

单细胞测序入门大讲堂 - 深入了解从第一个单细胞实验设计到数据质控与可视化解析

下载《细胞内蛋白质互作分析方法电子书》