唐淳和合作者运用结构预测和交联质谱,搭建冷冻电镜中的“缺失”结构
2024/04/15
RNA的m6A甲基化修饰为RNA的所有修饰中丰度最高,广泛存在于动物、植物和微生物中,参与调控生物发育、疾病、生理等各种生物学过程。m6A的“写入”蛋白复合体由METTL3、METTL14、 WTAP、VIRMA等组成,对RNA序列(RRA*CH)进行甲基化共价修饰。对于这一复合体的结构解析,有助于解释甲基化修饰的序列选择性、位点特异性,以及“读写”的时空动态性。整个的m6A 甲基转移复合体,组成复杂、结构高度动态,单通过冷冻电镜或晶体衍射,难以目睹其全貌。正由于此,北京大学化学与分子工程学院教授、北京大学定量生物学中心PI、北大-清华生命科学联合中心PI唐淳教授课题组的合作者,华中农业大学殷平教授课题组,在对冷冻电镜图片进行重构分析后,观察到的主要是WTAP和VIRMA这两个辅助蛋白(A中充填部分所示),而几乎看不到METTL3和METTL14核心催化酶。

(A) RNA m6A甲基转移复合体结构;(B) 实验得到的四个蛋白之间的质谱交联关系图
唐淳一直致力于发展整合结构生物学方法。对蛋白复合体进行化学交联,然后着用高分辨质谱,就能得到相邻氨基酸之间的距离信息(B图所示)。有了这样的距离约束,就可以通过对接,获得m6A甲基转移酶中各个亚基及结构单元的大致空间关系。另一方面,利用AlphaFold2及Colabfold,可得到复合体中蛋白间的各种可能互作方式,将实验与AI预测互相比对、迭代和优化,最后就得到了RNAm6A甲基转移复合体的结构模型。这一模型可以对冷冻电镜中的电子密度给出更好的归属和解释,而核心结构酶(A中卡通所示)的催化中心紧挨着VIRMA的一侧,为后者介导的甲基化修饰的特异性提供了一种解释。这里确立的建模计算方法,基于有限的实验信息,辅以人工智能预测,也将在更多的蛋白质体系中得到应用展示。
该论文华中农业大学生科院博士研究生闫旭辉、官泽源博士和北京大学化学与分子工程学院科研助理裴凯为该论文共同第一作者,华中农业大学殷平和北京大学唐淳为共通讯作者。该工作获得了国家自然科学基金重大研究计划和科技部重点研发项目的支持。
文章链接:https://www.nature.com/articles/s41422-022-00741-8
PI简历:唐淳,北京大学化学与分子工程学院教授、北大-清华生命科学联合中心PI、北京大学定量生物学中心PI。实验室主页:http://www.tanglab.cn、http://tanglab.pku.edu.cn。
研究领域:唐淳教授课题组致力于发展基于实验数据的生物大分子结构的整合计算方法,包括生物磁共振方法和生物物理化学方法,更好的表征处于平衡态或非平衡态的生物大分子结构动态系综,分析复杂细胞环境和化学修饰对大分子结构的调控,以及动态结构变化失衡和疾病发生的关系。
文章来源北京大学新闻网,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。
-
2026年第五届机器学习、云计算与智 26
-
2026年第二届计算机视觉与机器学习 627
-
2026年6月优质国际学术会议推荐 1157
-
2026年智慧教育与数据挖掘国际学术 813
-
2026年第11届生物医学信号与图像 697
-
2026资源、化学化工与应用材料国际 2559
-
2026年图像处理与数字创意设计国际 2369
-
2026年机械工程,新能源与电气技术 6849
-
2026年材料科学、低碳技术与动力工 2524
-
2026年海洋科学、水利工程与环境管 06-18
-
2026年环境工程、材料科学与循环经 06-18
-
2026年航空动力、流体力学与热物理 06-18
-
2026年地球化学、核物理与地质学国 06-18
-
2026年微机电、物理学与建模仿真国 06-18
-
2026年机械工程、电子技术与自动化 06-18
-
2026 JCR影响因子正式发布272
-
中国科协发布2025年《重要学术858
-
2026年新锐分区(原中科院期刊5648
-
2025年两院院士增选有效候选人5280
-
好学术:科研网址导航|学术头条分6842
-
2025年国际期刊预警名单发布!7028
-
2025年中科院期刊分区表重磅发24788
-
吉林大学校长张希:学术会议中的提8093
-
研究表明太阳耀斑终端激波可作为地06-24
-
研究揭示藻—菌共生体系强化养殖尾06-24
-
双功能手性双核镍催化研究获进展06-24
-
研究发现银河系中心极端环境下大质06-24
-
废塑料升级利用研究取得进展06-24
-
硒太阳能电池研究取得进展06-24
-
南京大学王涛团队首次发现110亿06-24
-
世界医联(北京)国际中医药研究院 23676

-
郑州金凌商贸有限公司 18440

-
浙江大学电气工程学院 2398

-
中正会展策划 18380

-
ASTIRC 2550

-
太原理工大学 8586

-
中国风险投资研究院 18391

-
南京海昌中药集团有限公司 23526

-
尚阳盈通数据系统有限公司 18293

-
沈阳湛和文化传播有限公司 23264

-
尚阳盈通(北京)数据系统有限公司 18553

-
北京石成医学咨询有限公司 24395

-
中华医学会行为医学分会 18510

-
kingsoft 21348

-
武汉大学 2514

-
点时文化传媒(北京)有限公司 8203

-
武汉青博盛学术服务有限公司 2451

-
中国企业国际投资促进会 23360

-
绿野资本集团 23570

-
国际工学技术出版协会 8290





















983









































