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谷氨酸转运体4b-4c环在转运底物过程中的构象变化及功能分析

谷氨酸转运体4b-4c环在转运底物过程中的构象变化及功能分析
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  • 批准号:31570716
  • 批准年度: 2015年
  • 学科分类:生物大分子结构计算及理论预测(C050401) |
  • 项目负责人:瞿少刚
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:南方医科大学
  • 资助金额:62万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2016年01月01日 至 2019年12月31日
  • 中文关键词: 谷氨酸;转运体;4b-4c;转运;构象
  • 英文关键词:membrane protein;dynamic structure;biological function;transporter

项目摘要

中文摘要

我们前期已经证明发夹结构HP2是真核生物谷氨酸转运体(EAATs)细胞外侧闸门,揭示了细胞内侧闸门HP1向胞浆开放的构象变化。然而EAATs转运机制还没有完全阐明,结构区段4b-4c环在转运底物过程中的构象变化及功能仍不清楚。我们进一步研究发现4b-4c环在转运底物过程中构象发生了较大改变,而且与底物转运密切相关。据此我们推测:4b-4c环对底物的转运具有一定的功能。4b-4c环支撑HP1、HP2、TM7构象变异完成底物转运,同时其部分位点可能参与了转运通道的组成。为验证推测本项目拟用定点突变、半胱氨酸突变对交联、圆二色光谱、体积排阻色谱等方法对4b-4c环进行研究,剖析4b-4c环在转运底物过程中的构象变化,揭示4b-4c环位点与底物转运通道的关系,阐明4b-4c环在底物转运中的功能,阐述原核与真核谷氨酸转运体转运机制差异的分子结构基础。对完全阐明EAATs的转运机制提供一定的理论基础。

英文摘要

We already illuminated that helical hairpin(HP)2 acts as outer gate for excitatory amino acid transporters (EAATs). The conformational changes of HP1 during glutamate transporters opening to cytoplasm were revealed by us. However the transport mechanism of EAATs and the conformational changes and function of 4b-4c loop during the transport cycle is not completely clear until now. In our current study we found that the conformation of 4b-4c loop undergoes great changes during the transport cycle, and 4b-4c loop is correlated to the substrate transport. So we hypothesize that 4b-4c loop has certain function for the substrate transport. The conformation of 4b-4c loop undergoes great changes during the transport cycle, which supporting HP1, HP2, TM7 conformation change to execute substrate transport. Meanwhile some amino acid residue sites may be involved in the transport pathway. We are going to verify this hypothesis using the site-directed mutagenesis, cysteines cross linking, circular dichroism (CD) and size exclusion chromatography (SEC). From these researches we will try to analyze the conformational changes of 4b-4c loop during the transport cycle, reveal the relationship between the amino acid residue sites of 4b-4c loop and transport pathway, clarify the function of 4b-4c loop during the transport cycle, identify molecular determinants of the differences of the transport mechanism between prokaryotes and eukaryotes glutamate transports. The finding of this project may provide theoretical basis to illuminate the transport mechanism of EAATs.

评估说明

    国家自然科学基金项目“谷氨酸转运体4b-4c环在转运底物过程中的构象变化及功能分析”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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