來(lái)自中科院的研究人員證實(shí)，腫瘤抑制相關(guān)蛋白R(shí)BBP1的Tudor Domain（TD）結(jié)構(gòu)域是一個(gè)具有DNA結(jié)合活性的交叉雙Tudor結(jié)構(gòu)。這一研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在12月30日的《生物化學(xué)雜志》上。

    中科院生物物理所馮銀剛研究員和柯莎研究員是這篇論文的共同通訊作者。馮銀剛研究員長(zhǎng)期從事生物大分子核磁共振和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能研究，目前主要進(jìn)行能源微生物與能源植物蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能和性能改良研究。柯莎課題組主要研究工作是功能性淀粉樣纖維的結(jié)構(gòu)以及組裝分子機(jī)制，蛋白質(zhì)的折疊、修飾與質(zhì)量控制，及功能性生物納米材料開(kāi)發(fā)。

    RBBP1也被稱為RBP-1、Arid4a等，其發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有20年歷史，是一個(gè)腫瘤抑制相關(guān)的重要功能蛋白，可以和腫瘤抑制因子RB特異性結(jié)合。近來(lái)的研究表明它還是乳腺癌、白血病等多種腫瘤疾病的抑制因子。2006年的一項(xiàng)研究表明RBBP1和另外一種Rb相關(guān)蛋白R(shí)BBP1L1失效會(huì)改變兩種遺傳疾?。浩绽峦?安吉爾曼綜合癥的基因組印記的表觀遺傳學(xué)調(diào)控。RBBP1是調(diào)控PWS/AS的基因組印記的表觀遺傳復(fù)合物的一個(gè)新成員。因此，對(duì)RBBP1的研究具有重要的生物學(xué)意義和潛在的醫(yī)藥應(yīng)用前景。

    RBBP1由1257個(gè)氨基酸組成，是一個(gè)大的模塊化的蛋白，不同結(jié)構(gòu)域之間由無(wú)序結(jié)構(gòu)連接。序列分析結(jié)果表明，它含有5個(gè)結(jié)構(gòu)域，分別為Tudor Domian（TD）、PWWP Domain（PD）、Arid Domain（AD）、Chromobarrel Domain（CD）和R2 Domain（R2D）。其中R2D結(jié)構(gòu)域招募mSin3A復(fù)合物幫助抑制基因表達(dá)，AD結(jié)合DNA,亦幫助抑制基因表達(dá)。而TD、PD和CD結(jié)構(gòu)域?qū)儆?ldquo;royal family”家族，該家族主要結(jié)合賴氨酸和精氨酸甲基化的組蛋白。

    在以往的研究中，馮銀剛研究員、柯莎研究員及其中科院的同事們確定了 RBBP1 TD沒(méi)有保守的芳環(huán)盒子結(jié)構(gòu)，因此不能識(shí)別甲基化配基。為了闡明TD的功能，在新研究中他們采用核磁共振（NMR）技術(shù)確定了RBBP1 TD結(jié)構(gòu)域的溶液結(jié)構(gòu)。研究人員發(fā)現(xiàn)RBBP1 TD結(jié)構(gòu)域是一種少見(jiàn)的雙交叉Tudor結(jié)構(gòu)，與組蛋白去甲基化酶JMJD2A的雙Tudor結(jié)構(gòu)相似。這表明Tudor domain具有功能多樣性。

    他們發(fā)現(xiàn)RBBP1 TD結(jié)構(gòu)域具有一個(gè)重要的正電荷表面區(qū)域，表明了RBBP1 TD能夠結(jié)合核酸。核磁滴定和等溫滴定量熱法 (sothermal Titration Calorimetry, ITC)實(shí)驗(yàn)表明，RBBP1 TD結(jié)構(gòu)域以10 —— 100 μM的親和力與雙鏈及單鏈DNA結(jié)合；但未檢測(cè)到明顯的DNA序列特異性。此外，研究人員基于一個(gè)Tudor domain-dsDNA復(fù)合物模型結(jié)構(gòu)詳細(xì)分析了DNA結(jié)合模式和關(guān)鍵的互作殘基。分析結(jié)果顯示靜電相互作用調(diào)節(jié)了TD與DNA結(jié)合，這與高鹽濃度下的NMR實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致。DNA結(jié)合殘基保守地存在于RBBP1蛋白家族的TD結(jié)構(gòu)域，導(dǎo)致了RBBP1 TD結(jié)構(gòu)域DNA結(jié)合功能的保守性。

    這些研究結(jié)果提供了關(guān)于RBBP1結(jié)構(gòu)和功能的新認(rèn)識(shí)。