Science :肌動蛋白7a與Sans蛋白質複合物2.8埃分辨晶體結構

上海光源用戶香港科技大學（科大）生命科學部講座教授張明傑及他的研究團隊2月11日在Science雜誌上發表了題為 Structure of MyTH4-FERM Domains in Myosin VIIa Tail Bound to Cargo的論文，該論文研究了肌動蛋白7a的突變如何導致先天性失聰失明。

根據醫學統計數字，聽力障礙在新生嬰兒中相當普遍——每1,000個新生嬰兒中就有幾個病例。在失聰或弱聽的兒童中，有3%至6%是Usher綜合症患者。Usher綜合症是一種基因失調的病症，它會導致病人在生命不同階段蒙受不同程度的聽力或視力喪失。

肌動蛋白7a是一類在細胞體內負責運輸的分子，它的功能對於人類聽力毛細胞和眼睛的發育尤為重要。肌動蛋白7a的基因變異可以導致嚴重的失聰和失明，這就是常見於新生嬰兒和兒童的Usher綜合症。在所有Usher1綜合症患者中，約一半是由肌動蛋白7a變異所引起的。

經過大批量遺傳學調查，已發現160餘種肌動蛋白7a基因變異會導致失聰。同時，一些能夠與肌動蛋白7a相互結合的蛋白的基因突變也會造成Usher綜合症。儘管有了這些信息，但是肌動蛋白7a以及其運輸物體的變異為何會造成失聰失明，至今還是一個謎團。

張明傑教授及他的研究團隊，利用在上海光源生物大分子晶體學線站BL17U採集的晶體X光衍射數據，成功解析了肌動蛋白7a與Sans（另外一種可導致Usher綜合症的蛋白質，其功能主要是充當橋連蛋白，將肌動蛋白7a的運輸物體與其連結在一起）蛋白質複合物2.8埃分辨晶體結構。結合核磁共振技術得到的結果，解釋了肌動蛋白7a在不同細胞中是如何進行運輸，也解釋了其在內耳細胞中是如何維持耳毛細胞結構的。

非常重要的是，肌動蛋白7a與Sans的分子結構直觀清晰地解釋了在肌動蛋白7a的「裝貨區域」發現的大量致病突變是如何影響到其正常的運載功能。同時，由於蛋白質結構的相似性，這項發現同樣可以用於解釋在肌動蛋白15a上發現的許多致病突變造成非綜合症型耳聾性遺傳病。（生物谷Bioon.com）

肌動蛋白7a與Sans蛋白複合物晶體結構

生物谷推薦原文出處：

Science   DOI: 10.1126/science.1198848

Structure of MyTH4-FERM Domains in Myosin VIIa Tail Bound to Cargo

Lin Wu*, Lifeng Pan*, Zhiyi Wei, and Mingjie Zhang

The unconventional myosin VIIa (MYO7A) is one of the five proteins that form a network of complexes involved in formation of stereocilia. Defects in these proteins cause syndromic deaf-blindness in humans [Usher syndrome I (USH1)]. Many disease-causing mutations occur in myosin tail homology 4–protein 4.1, ezrin, radixin, moesin (MyTH4-FERM) domains in the myosin tail that binds to another USH1 protein, Sans. We report the crystal structure of MYO7A MyTH4-FERM domains in complex with the central domain (CEN) of Sans at 2.8 angstrom resolution. The MyTH4 and FERM domains form an integral structural and functional supramodule binding to two highly conserved segments (CEN1 and 2) of Sans. The MyTH4-FERM/CEN complex structure provides mechanistic explanations for known deafness-causing mutations in MYO7A MyTH4-FERM. The structure will also facilitate mechanistic and functional studies of MyTH4-FERM domains in other myosins.