当前位置:首页 >> 学术资讯 >> 科研信息

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.cnhttp://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。


版权声明:
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。

相关学术资讯
近期会议

2025生物学、环境工程与清洁能源国际会议(ICBEECE 2025)(2025-09-05)

第七届 IEEE 能源、电力与电网国际学术会议(IEEE-ICEPG 2025)(2025-09-12)

2025环境、气候变化与生物科学国际会议(ECCBS 2025)(2025-09-13)

2025年第七届先进计算机科学,信息技术与通信国际会议(CSITC2025)(2025-09-19)

第十届机械制造技术与材料工程国际学术会议(MMTME 2025)(2025-09-19)

第九届交通工程与运输系统国际学术会议(ICTETS 2025)(2025-09-26)

第六届智能计算与人机交互国际研讨会(ICHCI 2025)(2025-09-26)

第五届机电一体化技术与航空航天工程国际学术会议(ICMTAE 2025)(2025-09-26)

2025年先进制造技术、机械工程与自动化国际会议(ICAMTMEA 2025)(2025-10-01)

2025-2026年科技计划项目申报和科技创新平台建设运行科研资金全过程管理使用高级研修班(苏州)(2025-10-22)

2025年精密仪器、半导体与光电子学国际会议(PISO 2025)(2025-10-30)

2025年电子信息工程与人工智能国际学术会议(EIEAI2025)(2025-10-28)

2025年智慧城市、物联网与5G通信国际会议(SCITGC 2025)(2025-10-23)

2025微电子、控制工程与计算机国际会议(ICMCECS 2025)(2025-10-17)

2025先进算法、神经网络与通信工程国际会议(AANNCE 2025)(2025-9-27)

2025文化、创新设计与数字媒体技术国际会议(CIDDMT 2025)(2025-9-17)

2025年天文学、应用物理与数学国际会议 (ICAAPM 2025)(2025-10-31)

2025机械制造、海事工程与机电一体化国际学术会议(MMMEM 2025)(2025-9-17)

2025软件工程与计算机网络国际会议(ICSECN 2025)(2025-10-18)

2025年云计算、计算机网络与信息系统国际会议(ICNIS 2025)(2025-9-26)

小贴士:学术会议云是学术会议查询检索的第三方门户网站。它是会议组织发布会议信息、众多学术爱好者参加会议、找会议的双向交流平台。它可提供国内外学术会议信息预报、分类检索、在线报名、论文征集、资料发布以及了解学术资讯,查找会服机构等服务,支持PC、微信、APP,三媒联动。