Nature子刊破解癌症关键蛋白作用新机制

　　生物通报道：来自美国费城和挪威的一组研究人员破解了一种关键酶复合物的晶体结构，这种酶能修饰大多数人类蛋白末端，而且在多种癌症中呈现出增高的水平。这一研究成果公布在Nature Structural & Molecular Biology杂志上。

领导这一研究的是Wistar研究院的研究人员，他们指出这一发现将有助于研发能遏制癌细胞生长的抑制剂药物。

这种重要的蛋白复合物即NatA，“NatA似乎是细胞生长和分裂所必须的元素，我们在许多形式的癌症中都观察到了这种酶含量的增加，”文章通讯作者，Ronen Marmorstein博士说道，“很显然，这是一个十分有潜力的药物靶标，目前我们正在通过最近对这种蛋白的研究认识，研发能结合并抑制NatA的小分子药物。”

NatA属于N-末端乙酰转移酶（NAT）（或酶复合物）家族成员，能用于修饰蛋白，调控它们的行为，比如令蛋白激活，告诉蛋白向何处移动，标记蛋白或用于细胞降解。

Marmorstein博士表示，NatA具有一种令人惊讶的氨基酸序列特异性，解开这种特异性的原因将有助于药物研发。

“蛋白质结构修饰是细胞调控蛋白功能的一种方式，”Marmorstein解释道，“NAT家族中的酶能修饰近85％的人体蛋白，而其中50％则都是由这些NatA完成的。”

Marmorstein博士说，NatA与另外一种蛋白组成了蛋白复合物（一个是酶亚基，一个是辅助蛋白），当研究人员利用X射线构建NatA结构的时候，他们发现了辅助蛋白如何帮助酶亚基活化的作用机制。

这两种蛋白相结合，会引发酶亚基的结构变化，令蛋白活性位点合理配置，从而进行催化反应。“当酶结合到辅助蛋白上时，NatA的催化亚基实际上会发生形状改变，重新配置结构，令其能抓住靶标蛋白N末端序列，”Marmorstein说。

目前科学家们已经发现NatA的功能对于癌细胞的增殖十分重要，Marmorstein说，因此了解NatA结构能有助于更好的理解癌细胞中这种蛋白的失活机制。

（生物通：张迪）

原文摘要：

Molecular basis for N-terminal acetylation by the heterodimeric NatA complex

N-terminal acetylation is ubiquitous among eukaryotic proteins and controls a myriad of biological processes. Of the N-terminal acetyltransferases (NATs) that facilitate this cotranslational modification, the heterodimeric NatA complex has the most diversity for substrate selection and modifies the majority of all N-terminally acetylated proteins. Here, we report the X-ray crystal structure of the 100-kDa holo-NatA complex from Schizosaccharomyces pombe, in the absence and presence of a bisubstrate peptide-CoA–conjugate inhibitor, as well as the structure of the uncomplexed Naa10p catalytic subunit. The NatA-Naa15p auxiliary subunit contains 13 tetratricopeptide motifs and adopts a ring-like topology that wraps around the NatA-Naa10p subunit, an interaction that alters the Naa10p active site for substrate-specific acetylation. These studies have implications for understanding the mechanistic details of other NAT complexes and how regulatory subunits modulate the activity of the broader family of protein acetyltransferases.