人类Hsp70蛋白构象变化动力学的单分子水平研究

项目名称： 人类Hsp70蛋白构象变化动力学的单分子水平研究

项目编号： No.31300631

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 生物科学

项目作者： 吴思

作者单位： 中国科学院生物物理研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： Hsp70是一类重要的分子伴侣蛋白，广泛存在于原核生物和真核生物体内，在蛋白质折叠、聚集、降解以及胁迫条件下保护胞内蛋白等过程中发挥重要的调控作用。Hsp70结构上包括N端的核苷酸结合结构域、富含beta折叠的底物结合结构域以及富含alpha螺旋的C端盖状结构域三部分。Hsp70是ATP依赖的分子伴侣，通过不断将ATP水解为ADP，发生结构域之间的构象变化，实现对底物结合和释放的循环。本项目拟以人类Hsp70为研究模型，应用系综水平和单分子水平的荧光共振能量传递技术，研究Hsp70在不同核苷酸以及不同底物结合状态下的构象变化和构象分布，并在单分子水平下研究Hsp70的构象变化动力学。研究成果将从单分子水平上揭示Hsp70蛋白行使功能的分子机制。

中文关键词： Hsp70；单分子荧光探测；荧光共振能量转移；分子伴侣；

英文摘要： The Hsp70 is an important molecular chaperone which exists in both prokaryotic and eukaryotic organisms. Hsp70 plays an indispensable role in regulating protein folding, oligomerization，degradation and protecting proteins from aggregation under stress condition. Hsp70 consists of an N-terminal nucleotide binding domain, a beta-sheet-containing substrate binding domain and an alpha-helical C-terminal lid domain. It is an ATP-dependent chaperone which hydrolyzes ATP to ADP resulting in intramolecular conformational changes and cycling between substrate-binding and release states. In this project, using human Hsp70 as a model, we plan to study the conformational changes of Hsp70 and investigate the distribution and dynamics of conformational states by both ensemble FRET and single molecule FRET. This research will contribute to understanding of the molecular mechanism of Hsp70 at the single molecule level.

英文关键词： Hsp70；single molecule detection；FRET；chaperone；