近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員李國(guó)輝團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員楊巍維團(tuán)隊(duì)、廣州大學(xué)教授王雄軍、復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院教授李全林等合作，揭示了代謝酶果糖1,6-二磷酸酶1（FBP1）能夠行使蛋白磷酸酶的功能，并證明了FBP1介導(dǎo)的IκBα去磷酸化在結(jié)直腸癌發(fā)生中起到關(guān)鍵作用。相關(guān)成果發(fā)表在《細(xì)胞研究》上。

大連化物所供圖

有研究表明，磷酸化可溶性代謝物的代謝酶，也可以作為蛋白質(zhì)激酶磷酸化各種蛋白質(zhì)底物，進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞周期、細(xì)胞凋亡和許多其他的細(xì)胞過(guò)程。

合作團(tuán)隊(duì)針對(duì)這一研究現(xiàn)象，擬先通過(guò)理論計(jì)算挖掘可作為蛋白質(zhì)去磷酸化的代謝物磷酸酶。李國(guó)輝團(tuán)隊(duì)通過(guò)分子對(duì)接和分子動(dòng)力學(xué)（MD）模擬對(duì)57種代謝物磷酸酶進(jìn)行了高通量篩選，發(fā)現(xiàn)糖異生途徑中的催化果糖1,6-二磷酸（F-1,6-BP）水解為果糖6-磷酸（F-6-P）的關(guān)鍵代謝酶FBP1，可作為蛋白質(zhì)磷酸酶。鑒于此，實(shí)驗(yàn)合作團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步通過(guò)磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)分析，確定了IκBα是FBP1去磷酸化的蛋白底物。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)BP1第213位天冬酰胺（N213）直接與IκBα相互作用并去磷酸化IκBα第32/36位絲氨酸（S32/36），從而抑制NF-κB信號(hào)的激活。量子化學(xué)計(jì)算結(jié)果顯示，F(xiàn)BP1介導(dǎo)的IκBα去磷酸化的催化機(jī)制與F-1,6-BP去磷酸化類似， IκBα去磷酸化的能壘高于其底物。

該工作不僅揭示了代謝酶FBP1能夠行使蛋白磷酸酶的功能，明確了IκBα是FBP1去磷酸化的蛋白質(zhì)底物，并確立了FBP1介導(dǎo)的IκBα去磷酸化在結(jié)直腸腫瘤發(fā)生中的關(guān)鍵作用及其機(jī)制。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41422-022-00773-0

來(lái)源：《細(xì)胞研究》