《科学•进展》发表杜海宁课题组研究成果

新闻网讯（通讯员韩玉芹）3月6日，Science（《科学》）子刊Science Advances（《科学•进展》，IF:11.511）在线发表生命科学学院杜海宁教授课题组在翻译后修饰调控蛋白质活性与功能方面的最新研究进展。该研究揭示了甲基转移酶G9a甲基化修饰Plk1从而调控其激酶活性以及该甲基化修饰在DNA损伤修复中的作用。

论文题为A methylation-phosphorylation switch determines Plk1 kinase activity and function in DNA damage repair（《甲基化修饰与磷酸化修饰的转换调控Plk1的激酶活性及其在DNA损伤修复中的作用》）。生命科学学院博士研究生李伟哲和王洪岩为共同第一作者，生命科学学院赵晓璐副教授、汤明亮老师、郭林教授，武汉大学医学研究院陈强教授课题组、中科院生物物理所李国红研究员课题组、普渡大学Xiaoqi Liu教授（已经到肯塔基大学任职）等也参与了本项研究。该项研究获得国家自然科学基金委、国家蛋白质重大研究计划项目的支持。

作为重要的细胞周期激酶，Plk1通过磷酸化修饰不同的蛋白底物参与调控多种多样的生物学功能。Plk1的蛋白水平和激酶活性受到严格的调控，其蛋白水平及酶活性的异常与多种肿瘤的发生发展紧密相关。以前的研究发现，Plk1蛋白第210位苏氨酸的磷酸化修饰是保证其在有丝分裂期充分发挥激酶活性的先决条件，但是它的酶活性在其他细胞周期是如何受到严格调控的机理并不清楚。

在DNA损伤下，Plk1激酶上两种修饰水平的转换

杜海宁研究小组利用质谱技术，鉴定到与第210位苏氨酸临近的第209位赖氨酸可以被G9a甲基化修饰，这两种修饰相互拮抗，动态调控Plk1的激酶活性。利用基因编辑技术构建的209位赖氨酸突变细胞系，作者发现该位点的持续甲基化修饰会使细胞有丝分裂期的进程显著延长。另一方面，209位点的甲基化修饰缺失会导致细胞对DNA损伤药物更加敏感，DNA损伤无法被及时修复，表明该位点的甲基化修饰在DNA损伤修复中的重要作用。这项研究不仅揭示了不同翻译后修饰对Plk1蛋白的精细调控机制，更为将来相关肿瘤的临床治疗提供了理论基础。

论文链接： http://advances.sciencemag.org/content/5/3/eaau7566