组蛋白甲基化酶NSDI和SMYD3的晶体结构及功能研究的中期报告.docxVIP

组蛋白甲基化酶NSDI和SMYD3的晶体结构及功能研究的中期报告 研究背景及目的： 组蛋白甲基化酶是一类在基因表达调控中起关键作用的酶，其功能包括维持染色体结构、DNA修复、转录调控等。近年来，越来越多的研究表明组蛋白甲基化酶在人类疾病发生发展中也具有重要作用，如癌症、心血管疾病等。因此，研究组蛋白甲基化酶的结构和功能对于揭示其调控机制、疾病发生机制具有重要意义。 本研究的目的在于解析两个组蛋白甲基化酶NSDI和SMYD3的晶体结构并分析其催化机理，为进一步研究其在疾病中的作用提供基础。 研究方法： 1. 蛋白表达和纯化：利用大肠杆菌（E. coli）作为表达系统，克隆NSDI和SMYD3基因插入表达向量并过表达或诱导表达后提取细胞裂解物，经质量筛选后采用亲和层析、离子交换层析等方法纯化目标蛋白。 2. 晶体生长及结构解析：获得目标蛋白后，采用vapor diffusion法和microbatch法对目标蛋白结晶，并进行X-ray衍射图谱的采集和分析，最终通过分子替代法（Molecular Replacement）或单纯解析法（Single-wavelength anomalous dispersion）的方法解析蛋白晶体结构。 3. 催化活性测定：利用HPLC、质谱等方法检测NSDI和SMYD3对底物的甲基化反应，并测定其催化常数和催化效率。 研究进展： 在本研究中，我们成功表达纯化了NSDI和SMYD3两个组蛋白甲基化酶，并进行了X-ray晶体衍射分析。目前，我们已获得了两个蛋白晶体的高分辨率结构，并初步分析了其催化活性。我们发现NSDI和SMYD3都包含了一个保守的SET结构域，并都需要与S-adenosyl-L-methionine（SAM）共同作用来完成催化反应。此外，两个蛋白的亚基组成和二级结构存在差异，预示着它们在甲基化反应过程中具有不同的功能和调控机制。 下一步，我们将进行进一步的催化活性测定并结合现有的生物学和生物化学研究，分析NSDI和SMYD3在疾病中的作用及其调控机制。