国内高校大爆发！今日清华/北大/厦大Nature齐发( 二 ) 第一篇

图文解析
文章插图
▲图1 通过与Sarm1ARM交互， Sarm1TIR被限制在非活动状态。（a） Sarm1的示意图。线粒体靶向序列肽（MTS）、Sarm1ARM、Sarm1SAM和Sarm1TIR分别用灰色、绿色、黄色和蓝色表示。（b） Sarm1八聚体的侧视图。 α-螺旋线显示为圆柱体。 NAD+分子显示为棒状。一个原生质体的颜色与（a）中相同。其他的原生质是灰色的。给出了八聚体的厚度和一个原聚体的长度。（c-d）不同结构域（c）或原生质体（d）着色的Sarm1八聚体俯视图。给出了环形结构的内径和外径。（e）SARM1臂的圆柱体表示。（f）Sarm1连接Sarm1八聚体的组装。图中显示了三个原聚体的五个结构域，它们由1到3的不同下标表示。右侧详细显示了两个Sarm1ARM-Sarm1TIR接口。（g）左图：三个Sarm1TIR结构的叠加。 Sarm1TIR在我们现有的全长Sarm1（E642A）结构中是蓝色的；报告的单个Sarm1TIR（PDB代码：6O0Q）和Sarm1TIR（G601P）（PDB代码：6O0V）的结构分别是绿色和粉红色的。 E642残基的侧链显示， BB环被圈起来。右图：三种结构中NAD+底物位点的比较。 BB环是红色的。在所报道的Sarm1TIR结构中，占据NAD+底物位置的核糖分子显示为棒状。 NAD+底物位点的中心切片显示在底部，显示出三种结构中的口袋形状。
文章插图
▲图2 Sarm1ARM和Sarm1TIR之间自我抑制相互作用的功能验证。（a）Sarm1催化的NAD+裂解反应，主要产物为NAM和ADPR 。（b）用薄层色谱法（TLC）分析NADase的活性。以5 nmol-NAM、ADPR和NAD+为标准品，在薄层色谱板上显示了它们的迁移位置。（c）Sarm1突变蛋白的NADP酶活性。 NAD酶活性由NAD+和ADPR强度之和[IAPPR/（INAD++IADPR）]归一化后的ADPR强度计算NAD酶活性。（d）由Sarm1组成性激活引起的轴突变性。将表达每个Sarm1突变蛋白的DIO版本的慢病毒与表达Cre的病毒载体相结合，将培养的Sarm1-/-感觉神经元转化。轴索完整性通过相差显微镜（上部分）或抗Tuj1（绿色）/抗NF-M（红色）共免疫染色（下部分）进行检查。（e）轴突变性定量。
文章插图
▲图3 Sarm1ARM内NAD+结合位点。 (a) NAD+结合的Sarm1ARM在Sarm1(E642A)结构中的条带表达。 NAD+显示为由元素着色的品红色棒。将Sarm1ARM参与NAD+结合的区域标记为绿色。 (b) 结合NAD+分子的低温电镜密度。该地图的等高线高度为6.0 。 (c) Sarm1ARM与NAD+相互作用示意图总结。表示形式:垂直线，芳香相互作用;虚线、氢键或盐桥(<4.0埃) 。通过侧链与NAD+发生芳香性或亲水性作用的残基为黑色，通过主链的残基为蓝色。灰色残基与NAD+具有范德华相互作用(<4.0埃) 。 (d) Sarm1ARM内NAD+结合位点立体视图。所有参与NAD+结合的残基都显示在侧链上。氢键和盐桥用虚线表示。
文章插图
▲图4 NAD+与Sarm1ARM的结合促进了Sarm1的自我抑制。
(a) 微尺度热泳(MST)检测NAD+对Sarm1ARM+SAM的亲和力。
(b) Sarm1ARM内NAD+结合位点的静电性能，在pH 7.0和一价阳离子和阴离子浓度0.15 M时计算。第一组侧链[R(左):R110;R(右):R157;第二组(W: W103;问:Q150;H: H190)残基以条状表示，分别以绿色和黄色表示。
(c) 对NAD+结合位点突变的Sarm1 NAD酶活性进行TLC分析。 RRK to A: R110A、R157A、K193A;RRK to E: R110E、R157E、K193E;WQH到A: W103A, Q150A ，和H190A 。
(d) 采用高效液相色谱法(HPLC)测定Sarm1的NAD酶动力学。
(e) 组成活跃的Sarm1诱导轴突变性。将表达每个Sarm1突变蛋白的DIO版本的慢病毒与表达Cre的病毒载体相结合，转染Sarm1-/-感觉神经元。轴突完整性通过相衬显微镜(上片)或抗Tuj1(绿色)/抗NF-M(红色)共免疫染色(下片)检查。
(f) 对轴突变性进行量化。
原文链接：
作者简介张哲
文章插图
个人介绍:2008年6月毕业于山东大学生命科学学院生物技术（生命科学基地）专业。 2008年9月至2015年1月在中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所攻读博士学位，师从丁建平教授，主要利用X-射线晶体学研究与内吞过程相关的小G蛋白Rab GTPases在膜泡运输过程中发挥功能的分子机制。 2015年2月至2019年6月前往美国洛克菲勒大学陈珏（Jue Chen）教授课题组从事博士后研究，利用单颗粒冷冻电镜（single-particle Cryo-EM）技术对CFTR（Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator）蛋白发挥阴离子通道（anion channel）功能的分子机制进行了系统的阐释；并首次揭示了两种治疗囊性纤维化疾病（Cystic Fibrosis）的药物在该蛋白上的结合位点。 2019年7月正式加入北京大学生命科学学院和北大-清华生命科学联合中心，担任研究员，开始组建膜生物学与生物物理学实验室。教育经历:2008年9月-2015年1月，博士，中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所2004年9月-2008年6月，本科，山东大学生命科学学院