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揭示人類甲狀腺球蛋白的精細化結構助力理解甲狀腺激素的產生和調節機製

作者：佚名來源：生物穀日期：2020-02-07

導讀

近日，一項刊登在國際雜誌Nature上題為“The structure of human thyroglobulin”的研究報告中，來自劍橋大學MRC分子生物學實驗室的科學家們通過研究揭示了人類甲狀腺球蛋白(TG，thyroglobulin)的結構。

關鍵字：甲狀腺球蛋白 | 甲狀腺 | 激素

甲狀腺球蛋白是甲狀腺激素的特殊蛋白質前體，其對於脊椎動物的生長、發育和機體代謝控製至關重要，作為甲狀腺濾泡上皮細胞分泌的大分子糖蛋白，其絕大多數都是由甲狀腺細胞合成並釋放進入甲狀腺濾泡的殘腔中。

甲狀腺球蛋白通過酪氨酸的碘化和偶聯作用在甲狀腺中合成激素，並通過甲狀腺球蛋白的水解作用來完成;甲狀腺球蛋白中酪氨酸的接近性被認為是引發偶聯反應的原因，但目前研究人員並未清楚鑒別出激素產生的酪氨酸，而且也並未揭示甲狀腺球蛋白的三維結構，這或許就限製了科學家們對其相關機理的研究和理解。

這項研究中，研究人員利用冷凍電子顯微鏡技術，在約為3.4埃的分辨率下觀察到了全長人類甲狀腺球蛋白的結構;他們鑒別出了甲狀腺球蛋白結構中的激素所產生的酪氨酸配對，同時還使用定點誘變和體外激素生成試驗對HEK293T細胞中表達的甲狀腺球蛋白進行研究證實了上述酪氨酸配對的存在。

研究者發現，酪氨酸的鄰近性、靈活性和溶劑暴露是激素生成位點的關鍵特征，隨後研究人員將甲狀腺球蛋白的反應位點轉移到了非關聯性細菌-麥芽糖結合蛋白(MBP)的工程化的酪氨酸供體-受體配對上，MBP能夠以與甲狀腺球蛋白相當的效率生產激素。

最後研究者表示，本文研究或提供了一種新型框架來幫助研究理解甲狀腺激素的產生和調節機製，後期他們還將會繼續通過更為深入的研究來闡明其中的精細化分子機製。