CA2

引言OSCA/TMEM63通道是已知最大的机械敏感通道家族，在植物和哺乳动物的机械转导中起着关键作用。2024年4月3日，中国科学院上海有机化学研究所张一小、澳大利亚Victor Chang心脏研究所Charles Cox及澳大利亚国立大学Ben Corry共同通讯在Nature 在线发表题为“Mechanical activation opens a lipid-lined pore in OSCA ion channels”的研究论文，该研究通过对44个OSCA/TMEM63通道在不同环境下的冷冻电镜结构进行分析，探讨OSCA/TMEM63通道力学敏感性的分子基础。在纳米磷脂盘中，研究人员模拟了膜张力的增加，并观察到一个OSCA1.2亚基的孔扩张与膜通路。在脂质体中，捕获了OSCA1.2在内向内方向上的完全开放结构，其中孔向膜显示出一个大的侧向开口。与离子通道不同的是，结构、功能和计算证据支持“蛋白脂质孔”的存在，其中脂质充当离子渗透途径的壁。在张力敏感性较低的同系物OSCA3.1中，发现了一种“互锁”脂质紧密结合在中央间隙中，保持通道关闭。脂质协调残基的突变诱导OSCA3.1激活，揭示了OSCA通道的保守开放构象。该研究提供了OSCA通道门控循环的全局图像，揭示了结合脂质的重要性，并表明每个亚基都可以独立打开。这扩展了人们对通道介导的机械转导和通道孔形成的理解，对TMEM16和TMC蛋白家族具有重要的机制意义。所有已知的生命形式都能感知并对机械力作出反应。这些机械信号可以通过机械敏感通道转化为电信号，这是一种传导级联，对许多生理过程至关重要，包括听力、渗透调节和本体感觉。其中，OSCA/TMEM63家族是目前发现的最大的机械敏感通道家族。首先在模式植物拟南芥中发现的OSCA通道通过渗透压变化激活，在非生物胁迫抗性中发挥重要作用。在高等生物中，它们的近亲TMEM63通道已被发现参与许多过程，包括听觉和食物质地感觉。尽管是所有这些过程的核心，OSCA/TMEM63通道机械感觉的分子机制仍然未知。SCA通道与两个亚基形成同型二聚体，它们通过细胞质结构域相互作用，形成一个可能是脂质填充的中心裂缝。每个亚基都有一个假定的自包含的传导途径，由跨膜(TM)螺旋形成，形成双孔结构，由膜片钳记录中确定的亚导电状态的存在所支持。这种结构配置类似于相关的Ca2+激活离子通道和TMEM16家族的脂质超燃酶和机械敏感通道TMC1，这对听觉转导至关重要。纳米磷脂盘嵌入OSCA1.2的力诱导构象景观（Credit: Nature）与使用钙作为配体研究激活TMEM16家族不同，由于缺乏对这些通道在机械力作用下的结构研究，机械激活的OSCA/TMEM63通道的门控机制仍然难以捉摸。为了解决这个问题，作者使用纳米盘和脂质体来操纵机械环境，并使用冷冻电镜观察OSCA通道的力诱导结构变化。该研究揭示了力诱导的OSCA通道门控背后的结构重排，并在此过程中揭示了特定环状脂质和离子传导新蛋白脂质孔的形成的关键作用。原文链接https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/s41586-024-07256-9责编|探索君排版|探索君文章来源|“iNature”End往期精选围观一文读透细胞死亡(Cell Death) | 24年Cell重磅综述（长文收藏版）热文Nature | 破除传统：为何我们需要重新思考肿瘤的命名方式热文Nature | 2024年值得关注的七项技术热文Nature | 自身免疫性疾病能被治愈吗？科学家们终于看到了希望热文CRISPR技术进化史 | 24年Cell综述

据不完全统计，2024年第一季度中国药企共发生许可交易59条，其中创新药交易约41笔，包括：国内转国外交易30条，国外转国内交易13条，国内转国内交易16条。交易可统计首付款约3.8亿美元，累计交易金额超114.5亿美元。尽管现阶段，我国生物医药许可交易正逐渐向加强自研和对外授权转变；然而，引进许可交易（licence in）仍可为企业扩充管线、提升估值做出巨大贡献。2024年第一季度创新药“licence in”汇总      一、健康元药业3月20日，健康元药业与拜耳就一项小分子抑制剂在国内的开发、商业化和生产的独家许可签署协议，这也是健康元首次从全球领先的跨国公司引进呼吸领域的创新药管线。所涉及的小分子化合物是一种创新的针对慢性阻塞性肺疾病（COPD）的口服药物，其通过抑制脯氨酰内肽酶（PREP）活性，有效阻止了COPD炎症介质的产生。健康元始创于1992年，在创新和高壁垒技术平台的的双轮驱动下，现已成为一家创新科研型的综合医药集团。集团始终坚持以科技创新为战略基点，以打造创新药和高壁垒复杂制剂技术平台双轮驱动为战略目标。目前已布局4大创新高壁垒复杂制剂研发平台。公司始终将吸入制剂板块作为公司战略重点之一，加上本次获得的拜耳的独家授权，健康元年内已在呼吸领域达成三项重要战略合作；其中包括在2024年1月底，公司接连官宣两个主要用于治疗哮喘、慢性阻塞性肺疾病等呼吸系统疾病的药物战略合作，包括与荃信生物就TSLP单抗QX008N达成战略合作、与博安生物就抗IL-4Rα长效单抗BA2101注射液在国内独家权利达成合作。三项合作实现了从注射液到口服药物的扩张，进一步丰富了健康元在呼吸领域研发管线和产品品种的布局。健康元在呼吸领域的药物布局       二、核舟医药2月20日，核舟医药宣布与ARTBIO达成独家战略合作。根据双方签署的协议，核舟医药将作为ARTBIO的独家战略合作伙伴，使用AlphaDirect™核素分离纯化技术生产铅212（²¹²Pb）核素，该项创新技术将填补国际市场空白。同时，核舟医药将获得AB001在大中华区（包括中国大陆、中国香港、中国澳门和中国台湾）的开发与商业化权益。AB001是一个具有同类最优潜力的²¹²Pb放射性配体药物，可选择性地向前列腺特异性膜抗原（PSMA）阳性细胞释放α粒子。临床前研究证明，在小鼠前列腺癌模型中，AB001展现出显著的抗肿瘤活性，包括延缓肿瘤生长及提高生存率，且在有效治疗剂量下未观察到长期辐射毒性。与¹⁷⁷Lu-PSMA-617相比，AB001具有更高的肿瘤摄取及更低的肾脏以及唾液腺摄取。目前，该药物已进入临床开发阶段。ARTBIO是一家临床阶段的放射性药物公司，致力于研发新型α核素放射性配体疗法。AlphaDirect™是ARTBIO首创的²¹²Pb核素分离纯化技术，利用来源稳定、成本可控的原材料，实现高纯度²¹²Pb的稳定生产，最大限度地降低α核素的供应链风险和生产成本。AlphaDirect™是拥有全球专利布局的小型、便携的发生器技术，可通过以患者为中心的分布式奶站运营模式，规模化生产放射性配体药物并配送至临床中心。核舟医药有权使用AlphaDirect™技术，就未披露的靶点在全球范围内进行具有自主知识产权的²¹²Pb核素放射性配体药物的研发。核舟医药是一家专注于创新靶向放射配体疗法的研发、创新和产业化的放射性药物公司，致力于利用其领先的技术平台，为中国和全球患者研发靶向放射性药物疗法。公司已搭建以创新核素Pb-212为核心的产品管线，其中领先产品已进入早期临床开发阶段，有望成为中国第一个Pb-212放射性药物；未来，公司将持续搭建下一代创新放射性疗法产品管线。基于本次合作，双方未来还可双向引进对方产品，以推进全球商业化进程。       三、腾盛博药2月12日，腾盛博药宣布与VBI Vaccines（简称“VBI”）达成协议，以确保扩大并掌控BRII-179的未来临床和商业供应，其中包括：（1）在满足特定条件后，公司将收购与BRII-179相关的所有知识产权，取消未来向VBI支付的里程碑费用和特许权使用费；（2）在满足特定条件后，公司将转移BRII-179和PreHevbrio/PreHevbri的生产技术至其他生产基地，以扩大全球商业供应范围；（3）在满足特定条件后，公司将收购VBI-1901在亚太地区（除日本外）的市场权益，为该地区带来新机遇。腾盛博药是一家商业化阶段的生物技术公司，专注于感染性疾病和中枢神经系统疾病，正在推进一条涵盖多种独特候选药物的产品管线，并通过领先的项目开发针对乙型肝炎病毒（HBV）感染的新型功能性治愈方案，和针对产后抑郁症（PPD）以及重度抑郁症（MDD）的首创治疗方案。此次交易涉及的三款药物具体信息如下：1、BRII-179BRII-179（VBI-2601）是一种基于重组蛋白质的新型HBV 免疫治疗候选药物，可表达Pre-S1、Pre-S2和S HBV表面抗原，旨在诱导增强和广泛的B细胞和T细胞免疫应答。作为治疗慢性HBV感染的潜在功能性治愈方案的一部分，腾盛博药正在开展BRII-179与BRII-835（VIR-2218）联合用药，及BRII-179与PEG-IFNα联合用药的两项2期研究。早前，公司于2018年12月从VBI引进了BRII-179，获得了在包括中国大陆，香港，澳门和台湾地区的商业化权益。公司还自2023年7月起，将BRII-179的独家许可扩展至全球市场。2023年11月，中国国家药品监督管理局（NMPA）药品审评中心（CDE）授予BRII-179突破性治疗认定。2、PreHevbriPreHevbri是唯一一款具有三种抗原的乙型肝炎疫苗，由乙型肝炎病毒的三种乙型肝炎表面抗原S、pre-S1和pre-S2组成。该疫苗已在美国、欧盟/欧洲经济区、英国、加拿大和以色列获批上市。临床研究显示，与单抗原HBV疫苗Engerix-B相比， PreHevbri通过增加前S1和前S2中的保守T细胞和B细胞表位引发更广泛的HBV特异性免疫应答，在3.5年随访期间，PreHevbri组维持持久而强烈的体液免疫应答，其抗-HBs滴度平均值(1287.2mIU/ml)显著高于Engerix-B组平均值(253.7mIU/ml)。3、VBI-1901VBI-1901是一种新型癌症疫苗免疫治疗候选药物，采用包膜病毒样颗粒（eVLP）技术开发，靶向两种高度免疫原性的巨细胞病毒（CMV）抗原gB和pp65。VBI-1901被FDA授予快速通道认定和孤儿药认定，用于治疗胶质母细胞瘤。一项多中心、开放标签、剂量扩大的2a期试验显示，接受VBI-1901与粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子的患者，18个月的总生存(OS)率为40%；此外，给予VBI-1901和AS01B的患者，18个月的OS率为25%。这两种方法都比目前标准疗法的12个月OS率(30%)有好处。此外，VBI-1901与GM-CSF的延长、重复给药增加了CMV特异性抗体和T细胞反应，没有免疫耐受或免疫衰竭的证据；在2名获得部分反应的患者中，研究人员观察到外周血中CD4阳性T效应记忆细胞的动态增强和丢失。       四、中美瑞康1月29日，中美瑞康宣布与荷兰乌特勒支大学医学中心达成战略合作；此次合作将结合双方各自的技术优势，共同推进针对难治性神经发育疾病的saRNA药物开发。该合作旨在通过利用中美瑞康前沿的saRNA发现平台、药物化学专业知识和创新性小核酸递送系统，将极具前景的临床前研究转化为临床有效的治疗方案。乌特勒支大学分子医学中心遗传系Bobby Koeleman教授将主导与中美瑞康公司的合作。乌特勒支大学创立于1636年，以其学术卓越和创新研究而闻名于世；该校在多个国际高等教育排名中表现突出，特别在生命科学和医学、自然科学和社会科学等领域享有盛誉。Koeleman教授领导的研究团队在严重遗传性儿童癫痫疾病方面进行了诸多开创性研究，这些工作将为此次合作贡献一系列具有治疗潜力的新药靶点。中美瑞康公司领导前沿saRNA药物的开发，通过RNA激活机制(RNAa) 机制上调内源基因表达；利用RNAa的强大功能，saRNA精准靶向并增强靶基因的转录，从而恢复其正常的蛋白质功能。通过靶向上调克服基因沉默或蛋白质生产不足，中美瑞康为诸多疾病领域中无法成药的靶点、无法治愈的疾病提供创新型治疗方案。借助于全球领先的SCAD™, LiCO™,和GLORY™递送平台技术，中美瑞康布局了多样化的管线项目，涵盖中枢神经系统（CNS）、神经肌肉、眼科、肝脏和肿瘤等疾病治疗领域。      五、李氏大药厂1月17日，Windtree宣布已与李氏大药厂签订许可协议，李氏大药厂将负责Windtree候选产品istaroxime在大中华区的开发和商业化，用于治疗急性心力衰竭和心源性休克。除了istaroxime之外，该协议还授权Windtree的临床前下一代SERCA2a激活剂（称为双机制SERCA2a激活剂）和rostafuroxin（一种治疗与特定基因型相关的高血压的2期候选产品）。根据协议条款，在实现某些里程碑时，Windtree 有权获得高达 1.381 亿美元的付款以及低至两位数的特许权使用费；李氏大药厂将负责资助许可地区所涵盖产品的所有开发、制造、监管和商业成本。李氏大药厂成立于1994年，是一家结合了研发驱动和市场导向的生物医药集团，总部位于香港。李氏大药厂立足中国大陆，放眼国际，全面覆盖整合了药物研发、临床研究、药政注册、生产制造、销售与市场推广等各个环节。集团集中于心血管科、妇科与产科、儿科、罕见病、肿瘤科、皮肤科、精神科等多个重要疾病领域开发不同阶段的专利新药和高端仿制药。此次交易涉及的重点药物Istaroxime是一种来自雄烯二酮的新型衍生物，通过增强心肌收缩和改善舒张功能的双重作用机制发挥作用：①抑制心肌细胞膜NKA的活性，增加细胞内Na+浓度，间接激活钠钙交换，增加细胞内游离Ca2+浓度，从而增强心肌收缩力；②增强内质网Ca2+ATP酶同种型2a（SERCA2a）的活性，加速舒张期细胞内游离Ca2+清除从而改善心脏舒张功能。研究显示，在一项因AHF住院的患者[左心室射血分数≤40%并且舒张早期二尖瓣血流速度与舒张早期二尖瓣环运动速度的比值（E/e′）＞10]评估24 h静脉滴注Istaroxime的效果，显示：（1）与安慰剂相比，使用两种剂量Istaroxime患者的E/e′比值从基线到24小时均显著降低；其他参数如舒张早期二尖瓣血流速度与舒张晚期二尖瓣血流速度比值（E/A）、左心房大小和下腔静脉直径也有所改善。两种剂量的Istaroxime均显著增加患者每搏输出量指数（SVI）并降低心率。收缩压（SBP）随Istaroxime的剂量增大而升高。（2）与安慰剂相比，在接受高剂量Istaroxime药物治疗组观察到肾小球滤过率（eGFR）可能增加。严重的心脏不良事件（包括心律失常和低血压）在安慰剂组和Istaroxime组之间没有差异。最常见的不良反应是注射部位反应和胃肠道反应，后者主要发生在高剂量Istaroxime药物治疗组。另一项比较Istaroxime与安慰剂在AHF相关心源性休克伴持续性低血压（75 mmHg＜SBP＜90 mmHg）无低灌注临床体征的区别。结果显示：与安慰剂相比，使用Istaroxime患者的SBP从基线起到24小时均有所增高，舒张压（DBP）和平均动脉压（MAP）也有所增加。与安慰剂相比，Istaroxime治疗与更多不良事件（如恶心、呕吐和输注部位疼痛）相关，但与心律失常或肾功能恶化无关。       六、先声药业1月11日，斯坦福大学与先声药业达成合作研究协议，将共同推动一项神经系统领域的探索性研究，为帕金森患者研发创新疗法。根据协议，先声药业将资助本项帕金森病相关首创新分子（first-in-class）的探索性研究，成功后授权引进并获该FIC产品的100%全球权益。本次合作，斯坦福大学Nathanael Gray教授将带领团队利用其在化学和系统生物学领域的专长，研究帕金森病发病机制相关的首创新分子，以期为帕金森患者的治疗提供差异化、更有效的思路和方法。先声药业是一家创新与研发驱动的制药公司，重点聚焦肿瘤、神经系统、自身免疫及抗感染领域，同时积极前瞻性布局未来有重大临床需求的疾病领域。公司以自主研发及协同创新双轮驱动，与多家创新企业、科研院校建立战略合作伙伴关系。据不完全统计，公司在神经领域共布局11款药物。       七、箕星药业1 月 11 日，箕星药业宣布从渤健收购BIIB131，并进行全球临床开发。根据协议条款，箕星将通过不披露金额的预付款、潜在的里程碑付款和全球销售特许使用费的形式来收购这项资产。BIIB131是一款用于治疗急性缺血性脑卒中（AIS）的在研药物，其作用机制包括溶栓和抗炎。BIIB131 通过恢复急性中风后的临界血流量，延长原本短暂的治疗窗口期，使得更多患者可以从目前的标准治疗中获益。此前在日本进行的 2 期临床试验显示，与安慰剂相比，接受 BIIB131 治疗的患者在 90 天后的临床pro疗效（无神经功能缺损或缺损程度极小的患者部分）显著改善。安全性和血管造影结果进一步证实了这一点。箕星是一家总部位于中国上海的生物制药公司，由RTW于2019年投资创立，通过开发和商业化独特创新的治疗药物，应对心血管和眼科疾病领域尚未满足的医疗需求。公司心血管管线包括3个临床后期阶段在研产品（Aficamten、Etripamil和Omecamtiv Mecarbil），以及1个临床前在研产品JX09；眼科管线包括4个临床后期阶段在研产品（伐尼克兰鼻喷雾剂/美国商品名为TYRVAYA、OC-02鼻喷雾剂、JX06/LNZ100、JX07/LNZ101）, 以及1个临床前在研产品JX08。      八、复星公司复星公司在2024年1月共发生2笔授权引进，首先是控股子公司复红康合医药与日本 Meiji Seika Pharma 株式会社（“明治制果药业”）达成授权合作，在区域内（即中国境内、香港及澳门特别行政区）共同开发的 OP0595（Nacubactam）与头孢吡肟或氨曲南联合给药，针对治疗方案有限的成人需氧革兰氏阴性菌感染将在中国境内（不包括港澳台地区）于近期启动两项 III 期临床试验。其次，复宏汉霖与Sermonix宣布达成战略合作和独占许可协议，以在中国开发、生产和商业化后者的核心在研产品lasofoxifene。根据协议条款，复宏汉霖将获得lasofoxifene在合作区域内用于至少两项ER+/HER2-乳腺癌适应症的独占权利和分许可权，Sermonix将保留其它的全球区域的权利。Sermonix将从本次合作中获得首付款及可达5800万美元的里程碑付款，并享有在复宏汉霖区域的销售分成。1、OP0595OP0595是一款在研静脉滴注新型β-内酰胺酶抑制剂，拟用于治疗方案有限的成人需 氧革兰氏阴性菌感染，包括因耐碳青霉烯肠杆菌引起的感染等。截至 2024 年2 月，针对该新药的累计研发投入约为人民币 2,663 万元。2024年3月，公司宣布在区域内（即中国境内、香港及澳门特别行政区）共同开发的 OP0595与头孢吡肟或氨曲南联合给药，针对治疗方案有限的成人需氧革兰氏阴性菌感染于中国境内（不包括港澳台地区，下同）于近期启动两项III 期临床试验，包括（1）一项评价头孢吡肟/该新药或氨曲南/该新药与亚胺培南/西司他丁相比在治疗成人复杂性尿路感染或急性单纯性肾盂肾炎中的有效性和安全性的 III 期临床试验，和（2）一项评估头孢吡肟/该新药和氨曲南/该新药与现有最佳治疗方法相比在治疗成人因耐碳青霉烯肠杆菌引起的复杂性尿路感染、急性单纯性肾盂肾炎、医院获得性细菌性肺炎、呼吸机相关性细菌性肺炎和复杂性腹腔感染的有效性和安全性的 III 期临床试验。2、LasofoxifeneLasofoxifene最早由辉瑞和ligand共同开发的一款ESR1拮抗剂，Sermonix获得该药物的全球授权许可后，已在全球范围内招募超过 15,000 名绝经后妇女开展I至III期临床试验；其针对骨质疏松症的适应症曾于2009在欧洲获批，目前已退市。作为新型的内分泌疗法，lasofoxifene在乳腺癌的治疗，尤其是ESR1基因突变型乳腺癌的治疗中具有强大的靶向治疗作用，具备“同类最佳”的治疗潜力。II期临床研究显示，lasofoxifene作为单药或联合CDK4/6抑制剂使用均展现出抗肿瘤活性，其独特的组织选择性有别于其他现有和在研内分泌疗法，可以与复宏汉霖现有的乳腺癌产品管线优势互补、实现叠加效应。此外，既往临床研究结果证明其对阴道和骨骼也能产生有益的影响。在ESR1突变肿瘤上，公司已完成的两项II期研究（ELAINE-1和ELAINE-2研究）中，lasofoxifene均展现出显著的临床疗效。ELAINE-3研究是在ESR1突变患者群体中评估lasofoxifene的III期研究，将探索lasofoxifene联合礼来公司的CDK4/6抑制剂阿贝西利（Verzenio®）与氟维司群和阿贝西利相比，在400例绝经前和绝经后患有ESR1突变的局部晚期或转移性ER+/HER2-乳腺癌受试者中的疗效。复宏汉霖将负责ELAINE-3研究在中国的临床开发、患者招募并承担相关资金，以及在区域完成产品的注册申报、上市后生产和商业化。        九、元羿生物1月8日，元羿生物宣布与Praxis Precision Medicines达成独家合作和许可协议，元羿生物将在大中华地区开发并商业化治疗原发性震颤的 ulixacaltamide。作为合作协议的一部分，Praxis 将获得 1500 万美元的首付款，其中包括 500 万美元现金和 1000 万美元的普通股投资；此外，Praxis 预计将获得 2.64 亿美元的开发、监管和商业化里程碑付款，以及大中华地区净销售额的分级特许权使用费。Ulixacaltamide 是一种分化的高选择性T型钙通道小分子抑制剂，旨在阻断与震颤活动相关的小脑-丘脑-皮质（CTC）环路中的异常神经元爆发放电。原发性震颤是一种常见的神经系统疾病，主要表现为手、头部或身体其它部分在意愿移动或静止时出现的震颤。目前，公司正在美国开展用于治疗原发性震颤的3期临床研究。元羿生物是一家处于临床阶段的生物制药公司，致力于开发和商业化创新疗法，以解决神经系统疾病未被满足的医疗需求。元羿生物由具有丰富行业经验和专业能力的行业专家所领导，他们在包括生命科学、中枢神经系统、特定药物开发与商业化，以及公司组建方面具有成功经验。公司正在推进一系列同类最佳的创新疗法。免责声明“药渡Daily”公众号所转载该篇文章来源于其他公众号平台，主要目的在于分享行业相关知识，传递当前最新资讯。图片、文章版权均属于原作者所有，如有侵权，请及时告知，我们会在24小时内删除相关信息。

蛋白质磷酸化是细胞中重要的调控方式，而这一机制的发现很大程度上源于Edmond Fischer和Edwin Krebs对糖原磷酸化酶的研究[1-3]。糖原是动物细胞内葡萄糖的储备库；糖原磷酸化酶催化糖原分解为葡萄糖，是糖原降解的限速酶，其活性受到严格的调控。磷酸化酶激酶PhK催化糖原磷酸化酶发生磷酸化，将其从低活性的b形式转化为高活性的a形式。这种磷酸化介导的调节机制的发现不仅拓宽了人们对能量代谢过程的认识，还改变了对细胞信号传导的理解，是生物化学领域的重要里程碑。PhK是第一个被纯化的蛋白激酶，也是最大、最复杂的蛋白激酶之一，总分子量为1.3兆道尔顿。它包含α、β、γ和δ四个亚基。其中，α和β亚基是结构亚基；γ亚基具有激酶活性，由一个持续激活的N端激酶结构域（KD）和一个C端调节结构域（CRD）组成；δ亚基为钙调蛋白，但其特殊之处在于无论Ca2+是否存在，δ亚基都能紧密结合在PhK中，作为其不可或缺的组成部分[4,5]。Ca2+可能通过与钙调蛋白结合产生的构象变化激活PhK。尽管关于PhK的研究已经持续近70年，但其具体的组装方式和激活的分子机理仍不完全清楚。2024年3月28日，肖俊宇课题组在Nature Communications期刊发表题为“Architecture and activation of human muscle phosphorylase kinase”的论文，揭示了PhK全酶的组装和激酶活性自抑制机制，并提出了PhK的Ca2+激活模型。图1. PhK全酶的组装和激酶活性自抑制PhK由α、β、γ和δ四个亚基组装成α4β4γ4δ4十六聚体（图1a）。β亚基和α亚基位于复合体的中心，为十六聚体的组装骨架。其中，2个β亚基和2个α亚基以广泛的相互作用形成α2β2 亚复合体；2个α2β2再经由β亚基C端形成的桥相互连接。行使激酶活性的γ亚基通过与α亚基的相互作用组装到全酶上。δ亚基则牢牢结合在γ亚基CRD中的疏水螺旋αJ上，同时与KD也存在相互作用。γ亚基与α亚基之间的相互作用对其激酶活性的自抑制尤为重要。γ亚基KD的N-lobe和C-lobe分别连接α亚基D2和D5结构域，使得γ亚基以催化口袋朝内的方式扣在α亚基上。同时，γ亚基的自抑制结构域（AID）以广泛的疏水相互作用夹在C-lobe与α亚基D5结构域之间，且AID中Lys361-Gln363占据了底物肽段的结合位置，通过“假底物”竞争抑制的机制实现了激酶活性的自抑制（图1b，c）。该研究也进一步解析了PhK在Ca2+激活状态的结构，并提出了Ca2+激活PhK的分模型：在接受到Ca2+信号后，δ亚基首先会与Ca2+结合并发生构象变化；δ亚基的构象变化传导至AID与KD C-lobe的相互作用界面并将其打破，引起激酶活性自抑制的解除（图2）。图2. PhK的Ca2+激活模型总之，该研究基于高分辨率的结构揭示了人源肌肉亚型PhK全酶的组装机制，并提出了Ca2+激活模型，为深入研究这一重要激酶复合物的功能奠定了理论依据和结构基础。蛋白质与植物基因研究国家重点实验室、北京大学生命科学学院、北大清华生命科学联合中心肖俊宇教授为该论文的通讯作者。北京大学生命科学学院2018级博士生杨晓珂和2021级博士生朱铭淇为该论文的共同第一作者。昌平实验室2022级博士生卢雪和北京大学博雅博士后王禹心为该论文提供了帮助。论文链接：https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/s41467-024-47049-2原文链接：https://www.bio.pku.edu.cn/homes/Index/news_cont/22/17020.html参考文献：1. Krebs, E. G. Protein phosphorylation and cellular regulation I (Nobel Lecture). Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 32, 1122–1129 (1993).2. Fischer, E. H. Protein phosphorylation and cellular regulation II (Nobel Lecture). Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 32, 1130–1137 (1993).3. Fischer, E. H. & Krebs, E. G. Conversion of phosphorylase b to phosphorylase a in muscle extracts. J. Biol. Chem. 216, 121–132 (1955).4. Vénien-Bryan, C. et al. The structure of phosphorylase kinase holoenzyme at 9.9 Å resolution and location of the catalytic subunit and the substrate glycogen phosphorylase. Structure 17, 117–127 (2009).5. Cohen, P. et al. Identification of the Ca2+-dependent modulator protein as the fourth subunit of rabbit skeletal muscle phosphorylase kinase. FEBS Lett. 92, 287–293 (1978).本文仅用于学术分享，转载请注明出处。若有侵权，请联系微信：bioonSir 删除或修改！