清华大学Nature子刊发表新成果

　　

生物通报道  近期来自清华大学生命科学学院的研究人员在《自然结构与分子生物学》（Nature Structural & Molecular Biology）发表了题为“AMP-activated protein kinase undergoes nucleotide-dependent conformational changes”（AMP激活的蛋白激酶发生核苷酸依赖性的构象改变“）的研究论文。

文章的通讯作者是清华大学生命科学学院的吴嘉炜教授，其早年毕业于南京大学基础学科教育强化部，2003年回国后受聘于清华大学生命科学学院，组建结构生物化学实验室。长期从事生物大分子结构生物学研究，在蛋白质分子的微管结构基础上研究其调控机制，为药物研发提供坚实的理论基础，先后在Nature、Cell、JBC等重要国际学术期刊上发表文章40余篇。2011年荣获第八届“中国青年女科学家奖。”

磷酸腺苷（AMP）激活的蛋白激酶（AMP-activated  protein  kinase，AMPK）是一种在细胞内行使能量代谢调节的蛋白激酶。它主要的特征是能与AMP结合，通过AMP感受细胞能量状态来维持真核细胞的ATP生成和消耗的平衡,即能量稳态。同时,AMPK在调控细胞生长和增殖、建立和稳定细胞极性、调节动物寿命、调控生理节律等方面也起着重要作用。

2009年，吴嘉炜研究小组曾在AMPK研究中取得重大成果，相关论文“AMP激活的蛋白激酶自抑制机制的结构特征”（Structural insight into the autoinhibition mechanism of AMP-activated protein kinase）在Nature杂志上发表。在这篇文章中，研究人员解析了两个包含激酶结构域的AMPK片段结构，并详细研究了单磷酸腺苷（AMP）调节AMPK激酶活力的动力学过程，并提出了一个新的AMPK活力调控模型。这一研究为Ⅱ型糖尿病的新药研发提供了有力的理论基础。

在新文章中，研究人员证实能量感受器AMP激活蛋白激酶通过AMP结合γ亚基上变构激活形成了异源三聚体复合物。哺乳动物AMPK核心共晶体结构揭示在ATP存在的情况下γ亚基的核苷酸结合位点3被遮盖。然而存在AMP时则结合到了核苷酸结合位点3上。诱变研究表明位点3和4对于AMPK变构激活至关重要。

新研究揭示了AMP可能在AMPK上的结合位置及相应的生理意义，为深入了解APMK的调节机制具有重要意义。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

AMP-activated protein kinase undergoes nucleotide-dependent conformational changes

The energy sensor AMP-activated protein kinase (AMPK) is a heterotrimeric complex that is allosterically activated by AMP binding to the γ subunit. Cocrystal structures of the mammalian AMPK core reveal occlusion of nucleotide-binding site 3 of the γ subunit in the presence of ATP. However, site 3 is occupied in the presence of AMP. Mutagenesis studies indicate that sites 3 and 4 are important for AMPK allosteric activation.

作者简介：

吴嘉炜

教授、博士生导师。现任清华大学生命科学学院，教授。1994年毕业于南京大学基础学科教育强化部（现更名为匡亚明学院），1999年获中国科学院生物物理研究所理学博士学位，博士论文入选2001年全国百篇优秀博士学位论文，1999年～2003年在美国普林斯顿大学分子生物学系从事博士后研究 ，2003年回国后受聘于清华大学生命科学学院，组建结构生物化学实验室

教育经历：
1990-1994，南京大学基础学科教育强化部，获生物化学学士学位
1994-1999，中国科学院生物物理研究所，获分子生物学博士学位

工作经历：
1999-2003，普林斯顿大学分子生物学系，博士后，研究助理
2003-      清华大学生命科学学院，教授

研究方向：
生物大分子的结构生物化学研究：
糖尿病、肥胖症等疾病中关键蛋白的结构和功能研究
Wnt信号转导中骨架蛋白Axin及其相互作用蛋白的研究
MAPK信号通路中激酶和磷酸酶活力调控的分子机制
TGF-b信号通路中Smad蛋白的泛素化降解机制

教学情况：
本科生选修课程《蛋白质的结构、功能和进化》
研究生专业课程《生物大分子的结构与功能》