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LACTB蛋白全稱(chēng)為β-內酰胺酶狀絲氨酸蛋白酶，多分布于線(xiàn)粒體內部且廣泛表達于哺乳動(dòng)物組織。LACTB蛋白因其在線(xiàn)粒體中可自發(fā)性形成多聚體，多以鏈狀形態(tài)游離在線(xiàn)粒體內外膜間隙中。近年來(lái)，已有諸多研究表明，LACTB蛋白表達受多種生物學(xué)過(guò)程影響，但其具體結構與功能機制還處于研究初期，對于LACTB蛋白結構的解析或可為其生理功能研究提供新的方向。
由清華大學(xué)領(lǐng)銜的研究團隊在《Structure》上發(fā)表相關(guān)研究《Structural basis for the catalytic activity of filamentous human Serine beta-lactamase-like protein LACTB》。該研究首次揭示了人源線(xiàn)粒體內LACTB蛋白結構和LACTB蛋白催化機制。
此次研究主要以人源線(xiàn)粒體內成鏈狀絲氨酸蛋白酶LACTB野生型為研究對象。研究發(fā)現，當破壞LACTB單體蛋白之間的三種相互作用界面時(shí)，會(huì )通過(guò)抑制該蛋白酶活中心正電平面的強化過(guò)程或破壞底物/產(chǎn)物的潛在通道來(lái)影響該酶的反應動(dòng)力學(xué)常數。研究人員還發(fā)現，在LACTB蛋白與抑制劑Z-AAD-CMK結合狀態(tài)下，Z-AAD-CMK通過(guò)天冬氨酸羰基碳與LACTB蛋白的164位絲氨酸側鏈羥基氧共價(jià)連接。
另外，研究人員針對LACTB蛋白進(jìn)行了蛋白鏈狀結構分析和LACTB截短體蛋白的結構分析，
LACTB蛋白鑒于其靈活性很難獲取到中間區域密度；而中間區域缺失的LACTB截短體蛋白不僅可保持PBP-βLs結構形式不變，并且其形成多聚的形式也變化不大。隨后，研究人員針對LACTB截短體蛋白進(jìn)行了功能性實(shí)驗驗證，結果表明，LACTB截短體蛋白對其底物Ac-YVAD-AMC多肽的水解活性喪失。這說(shuō)明，LACTB蛋白的中間區域對其基本PBP-βLs結構的維持及多聚成鏈中發(fā)揮作用不大，但在LACTB蛋白發(fā)揮底物水解功能時(shí)起到了至關(guān)重要的作用。
該研究對于理解LACTB蛋白多聚鏈狀結構與其酶活功能之間的關(guān)系具有重要意義，為后續LACTB蛋白相關(guān)疾病的致病機理研究鋪平了道路，并為今后治療與LACTB蛋白相關(guān)的癌癥提供了研究方向及為藥物設計靶點(diǎn)提供了重要依據。
相關(guān)論文信息：
https://doi.org/10.1016/j.str.2022.02.007
參考文獻
1.Keckesova, Z., et al., LACTB is a tumour suppressor that modulates lipid metabolism and cell state. Nature, 2017. 543(7647): p. 681-686.
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