中国农业大学Nature子刊发布蛋白质新技术

　　

生物通报道  来自中国农业大学、中国医学科学院北京协和医院的研究人员报道称开发出了一种新方法，利用固定沉淀剂的分子印迹聚合物（MIPs）获得了人类脆性X智力低下蛋白（FMRP）的氨基末端结构。这一重要的研究成果发布在3月23日的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。

中国农业大学的任雪芹（Xueqin Ren）教授及陈忠周（Zhongzhou Chen）教授是这篇论文的共同通讯作者。前者的主要研究方向是环境分析与环境监测，后者主要是利用X-射线方法研究蛋白质的晶体结构。

脆性X综合征（fragile X syndrome,FXS）是一种发病率仅次于唐氏综合征的遗传性智力低下疾病，其发病率在男性为1/4 000，女性为1/8 000。临床主要表现为：程度不等的智力低下、巨睾丸、特殊面容、语言发育障碍以及行为异常（如注意力集中时间短、拍手、目光接触回避）等（延伸阅读：Nature：蛋白表达，过犹不及 ）。

FMRP是X染色体长臂脆性X智力低下1（fmr1）基因编码的一种多功能mRNA结合蛋白，其结合并调控神经元胞质内多种mRNA的靶向转运与翻译过程，调控突触部位多种功能蛋白的表达。目前认为fmr1基因动态突变引起的FMRP蛋白不表达或低表达可影响神经元的发育成熟和突触可塑性，最终导致FXS，出现癫痫发作，认知功能障碍和智力障碍等典型的临床症状。

柔性（Flexibility）是蛋白质的一个固有特性，对于它们的生物学功能至关重要。但通常认为，蛋白质柔性较大的区域容易发生构象变化，使得蛋白质分子构象不稳定。目前要获得具有不同构象的蛋白质的高质量结晶仍然是一个挑战。

研究人员开发了一种新方法将传统的沉淀剂固定到分子印迹聚合物上可促进蛋白质结晶，这种技术尤其适用于可变蛋白质。通过利用这种方法，他们获得了人类FMRP蛋白柔性N-端的高质量晶体。研究人员揭示出了一个新的KH结构域和分子间二硫键，并在溶液中发现了几种类型的二聚体，由此获得了关于这一蛋白质功能的一些新认识。此外，他们还利用这种固定沉淀剂MIPs (piMIPs)成功地促进了可变蛋白晶体形成，以更大的衍射分辨率获得了5种模型蛋白。这突显了piMIPs在可变蛋白质结晶中的巨大潜力。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

The amino-terminal structure of human fragile X mental retardation protein obtained using precipitant-immobilized imprinted polymers

Flexibility is an intrinsic property of proteins and essential for their biological functions. However, because of structural flexibility, obtaining high-quality crystals of proteins with heterogeneous conformations remain challenging. Here, we show a novel approach to immobilize traditional precipitants onto molecularly imprinted polymers (MIPs) to facilitate protein crystallization……

作者简介：

任雪芹

研究方向: 环境分析与环境监测。1. 新型环境分析材料和方法；2. 复杂环境样品中的分子识别

教育经历
1996-1999, 北京大学化学与分子工程学院，分析化学专业，博士
1992-1995, 西北大学化学系，分析化学专业，硕士
1988-1992, 西北大学化学系，化学专业，学士

工作和研究经历
2006年至今 副教授，中国农业大学资源与环境学院，环境科学与工程系
2000–2005年 博士后, 加州大学尔湾分校(University of California, Irvine), 生物医药工程系

国际学会会员
美国化学学会会员(American Chemical Society)， 加州分离科学学会会员(California Separation Science Society)。现担任下列学术期刊的审稿人: J. Separation Science, J. Molecular Recognition，Analytica Chimica Acta, Journal of Chromatography A等

陈忠周

男，1974年生，教授，博士生导师。入选 2007年教育部 "新世纪优秀人才支持计划"。 主要是利用X-射线方法研究蛋白质的晶体结构，如所解的jmjd2a结构是世界上第一个具有活性中心的组蛋白去甲基化酶(Histone demethylase)家族的结构以及最近解出jmjd2a复合物结构阐述了组蛋白去甲基化酶是如何选择性地催化组蛋白底物。作为第一作者曾经在cell, PNAS, 和化学著名的期刊JOC, JPCA等发表多篇高质量论文。