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肿瘤抑制蛋白DLG1(the human discs large 1)是膜相关的鸟苷酸激酶家族的一员,包含有3个PDZ结构域,每个PDZ由90个氨基酸左右组成,能够通过特异性识别配体蛋白C末端的氨基酸残基介导蛋白质之间的相互作用。APC蛋白(adenomatous polyposis coli)是近年来在研究家族性腺瘤样息肉病时发现并命名的,其C-末端的最后氨基酸残基VTSV构成了PDZ的识别位点,可以与DLG1的3个PDZ结构域中的PDZ1和PDZ2相互作用,所形成的DLG1/APC复合物能够抑制细胞周期由G0 /G1到S期的进展,在调控上皮细胞的迁移和形态发生,以及微管骨架的极性等方面起着重要作用。然而,到目前为止DLG1识别APC的分子机理还不清楚。本论文中我们首先构建、表达纯化出PDZ1和PDZ2的重组蛋白,分别与APC蛋白的C端11肽混合结晶,成功获得了DLG1 PDZ1/APC-C11和PDZ2/APC-C11复合物的晶体结构,从而揭示了参与PDZ与APC相互作用的氨基酸残基和作用力。结果显示除经典相互作用外PDZ1的β2/β3环和PDZ结合单位S/T-X-V上游的一些残基发生了相互作用,而在PDZ2/APC-C11的复合物结构中,没有发现这些作用力,猜想可能是在PDZ2/APC-C11的结晶条件下不利于这些相互作用的形成,并且由于PDZ1介导的参与APC-C11非典型相互作用的残基在PDZ2中是保守的,因此这些非典型性相互作用极有可能也存在于PDZ2与APC-C11中。随后我们构建了PDZ的一系列野生型和突变型重组蛋白,以及不同C末端的APC蛋白,结合GST pull-down以及等温滴定量热法(ITC)的方法对它们之间的相互作用进行分析。结果指出APC对PDZ2的亲和力高于PDZ1,PDZ3则基本上看不到结合;PDZ2的β2/β3环缺失突变及其上Q340P的定点突变也使得与APC-C11相互作用消失或减弱,而当APC-C末端只存在经典的结合模体VTSV时,与PDZ的相互作用能力显著降低,以上结果进一步表明了PDZ1和PDZ2的β2/β3环与PDZ结合单位S/T-X-V上游残基的相互作用,在复合物的形成中起了很重要的作用。我们的研究结果为DLG1的PDZ结构域和APC-C端氨基酸的相互作用提供了分子水平上的信息以及新的证据和解释。