果蝇Mad蛋白MH2结构域的晶体结构

Decapentaplegic(Dpp)属于转化生长因子β(Transforminggrowthfactorβ,TGF-β)超家族,在果蝇(Drosophila)发育过程中起着调节细胞增殖、分化和胚胎模式化等重要作用.Smad蛋白家族的成员能够特异性地介导TGF-β信号在细胞内的传递.MotherAgainstDpp(Mad)是第一个发现的Smad蛋白,本研究解析了其MH2(madhomology2)结构域(Mad-MH2)的晶体结构,分辨率为2.80？,该结构和已知的哺乳动物Smad蛋白的MH2结构具有较高的相似性.未磷酸化的Mad-MH2在结晶过程中形成了同源三聚体,而且在溶液中表现出浓度依赖的寡聚趋势.结构分析显示,Mad-MH2同源三聚体的形成主要由C末端的SSVS序列介导;进一步体外生化实验表明,最后两个Ser残基的磷酸化可以大大增强Mad-MH2的聚合能力.有意思的是,一个不对称单位中的同源三聚体中,只有两个Mad-MH2分子的C末端具有稳定的空间构象;通过和R-Smad/Smad4异源三聚体结构的比较,本研究认为Mad-MH2同源三聚体中带有柔性SSVS末端序列的分子比较容易被Co-Smad替代,进而形成具有生理功能的异源三聚体.