Cyclin 家族新成員:人類cyclin I之選殖、摺疊與功能分析

Abstract

細胞週期調節蛋白 (Cyclins) 是一群調節細胞週期的蛋白質，cyclin depend kinases (CDK) 與cyclins結合後，會活化cyclins，cyclin-CDK複合體即可調控細胞週期，而在特定之細胞時期結束後，cyclins會經由ubiqutin系統降解。Cyclin I，是於1995年由研究學者Nakamura T等人所發現的一個新的cyclin成員，cyclin I在N端有典型的cyclin box，C端則有幫助蛋白質降解的PEST序列。其cyclin box序列與cyclin G、cyclin E有高度相似性。跟一般典型的cyclin不同之處在於cyclin I的mRNA在有絲分裂後之組織中 (post-mitotic tissues) 大量表現，包括心臟、腦、以及肌肉細胞，並且在細胞週期中也持續表現，這亦指出了人類cyclin I 的功能或許與細胞週期調控並無直接關聯。最近的研究指出，Cyclin I可以藉由穩定p21來保護腎臟足細胞 (kidney podocytes) 免於細胞凋亡(apoptosis)。顯示cyclin I的功能可能是調節其相關鍵結蛋白質之功能，因此本研究將針對其結構與其蛋白質-蛋白質間之交互作用為研究標的。在本實驗室中，我們clone人類cyclin I基因，並且利用大腸桿菌大量表現此一蛋白質，最後以逐步透析法來重新摺疊蛋白質。藉由圓二色光譜儀 (Circular Dichroism，CD) 分析，可發現cyclin I的二級結構大部分為α-螺旋，微溫差掃描熱卡路里計 (Differential Scanning Calorimetry, DSC) 測量得知cyclin I屬於鬆散結構，我們利用Far western blot實驗，證實cyclin I會與p21cip1/waf1鍵結，因此我們推測cyclin I可能藉由結合p21來調控其活性。