淋巴特异的酪氨酸磷酸酶（LYP）的生化特性以及R620W突变引发自身免疫疾病的分子基础

LYP是主要在淋巴系统中表达的蛋白酪氨酸磷酸酶，由N端催化结构域和C端调控区域组成。LYP可去磷酸化蛋白底物LCK和ZAP70等调控免疫应答，也可水解磷脂pAEA调节体内AEA水平。最近研究发现LYPC端R620W突变体与多种自身免疫性疾病相关。我们过去测定了LYP催化结构域的晶体结构，发展了LYP的特异性小分子抑制剂。但目前对LYP的底物特异性，全长结构和R620W与自身免疫性缺陷的直接联系均缺乏了解。本课题通过反义丙氨酸多肽筛选的方法，发现LYP底物的特征序列，并获得了LYP与其最适多肽底物的晶体衍射数据。我们希望通过对LYP及其多肽底物以及LYP与pAEA复合物的结构解析，结合生化方法，理解LYP的底物特异性，发现并验证LYP新的蛋白底物，发展更好的LYP抑制剂。同时对LYP全长及R620W进行研究，理解其C端调控功能和R620W致病的结构基础。

淋巴特异的酪氨酸磷酸酶（LYP）与自身免疫疾病密切相关，但其引发自身免疫疾病的分子基础，以及评估LYP是否为治疗自身免疫疾病的靶点是当前亟待解决的问题。本课题在LYP的酶学性质，生化与结构特性，细胞信号转导和小分子化合物抑制剂发展等方面对LYP展开了深入研究。本课题检测了催化结构域中3个单核苷酸多态性S201F,R263Q和R266W对小分子底物，多肽底物和蛋白底物的生化特性，研究了对T细胞受体信号转导和细胞功能的影响，发现R266W突变是一个活力缺失型突变(loss-of-function)；通过反式丙氨酸多肽筛选，基于LYP最适多肽底物的特征序列，并结合生物信息学的方法，发现了LYP的新底物SKAP-HOM、BANK1和ERK2；结合酶学，研究了LYP对多肽底物的催化机理，并通过LYP与磷酸多肽底物的晶体复合物结构，研究了LYP底物特异性和催化多肽底物的结构基础。这些结果说明LYP有很好的底物选择性，而且LYP特异性插入片段和催化中心附近的碱性氨基酸决定其底物特异性。在LYP全长研究中，我们检测了LYP全长野生型和R620W突变，以及LYP不同截短的磷酸酶活力，同时发现LYP调控结构域介导其结合蛋白CSK的泛素化，而LYP的R620W突变和催化结构域都不能将CSK泛素化，LYP调控结构域这一新功能帮助我们更好的理解R620W引发自身免疫性疾病的分子基础。最后，我们针对体外纯化的LYP筛选抑制剂并获得选择性的小分子抑制剂，并验证了其在Jurkat T细胞的功能。在课题项目中，我们阐明了LYP的SNP如R266W的酶学性质，揭示了其对信号转导的作用，发现了LYP介导泛素化，调控一些未知的蛋白底物并揭示其结构基础，这些新机制的发现为理解LYP的功能奠定基础；基于这些结果发展的抑制剂有希望为靶向LYP治疗自身免疫疾病提供新手段。

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