研究

生物物理和动力学研究蛋白质相互作用的体外和体内»

蛋白质络合是一个动态的过程,遇到的形成(瞬态)复杂之前最后一个复杂的形成。我们研究遇到的复杂的性质和过渡态绑定缓冲和在拥挤的环境中,和在网上开发工具设计更快和更严格的结合蛋白复合物。我们提供了实验证据如何静电力协会通过稳定的速度增加遇到复杂而不影响最后的对接。结合实验和计算机模拟,我们发现只有一些遇到的是富有成果的,而其他是徒劳的,绑定可以特定的过渡态或扩散。我们设计了突变,提高了富有成效的和具体的接触,和增加他们的协会。令人惊讶的是,在一个拥挤的环境协会和离解速率常数一样快速在水中,显然由于阻挡体积效应。研究结合动力学在活细胞实时显示绑定一样快速在细胞体外,静电力细胞中也有类似的效果。这个验证多年的体外研究这个问题。


  1. selz T, Albeck年代,施赖伯g .合理设计更快的联系和紧密结合蛋白复合物。Nat Struct杂志。2000;7:537 - 541。
  2. 施赖伯G, G,哈兰周HX。蛋白质协会动力学的基本方面。化学启109:839 2009;860年。
  3. 菲利普Y,吻V,施赖伯g .此种动力学在活细胞成像。《美国国家科学院刊S a . 2012; 109:1461 - 1466。

蛋白质的分子结构接口»

我实验室的主要兴趣是破译蛋白质结合位点的物理化学性质。绘图的接口作为一个连通图(网络),氨基酸作为节点,和边缘的债券表明蛋白质界面聚合的独立模块,每个模块包括合作互动残留。模块之间的空间是被界面水分子,我们显示,他们的贡献是中性的绑定。使用大量突变体的实验研究,以及x射线晶体学证实这个接口的架构。基于接口的模块化,我们成功地重新设计的界面之间的一对蛋白质高亲和力和特异性与野生型。


  1. Reichmann D, Rahat O, Albeck年代,梅格R, Dym O,施赖伯g蛋白质绑定接口的模块化的体系结构。《美国国家科学院刊S a . 2005; 102:57 - 62。
  2. Potapov V,科恩M, Inbar Y,施赖伯g蛋白质结构模拟和评估基于4-distance侧链相互作用的描述。BMC生物信息学。2010;11:374。
  3. 施赖伯G,基廷AE。蛋白结合特异性与滥交。当今结构生物学观点》2011;21:50 - 61。

开发生物信息学工具。

生物信息学和计算工具的发展是互补的湿实验室工作。我们开发了一个流行的预测来定位蛋白质之间的结合位点,做出了大量基于web的工具,用于更好地理解蛋白质的架构和接口,并使用获得的知识来构造一个新的能量函数对蛋白质建模和设计。我们所有的生物信息学工具有一个基于WEB的界面,易于使用。


  1. Neuvirth H,拉兹R, g施赖伯ProMate:一个基于结构的预测程序来识别蛋白质结合位点的位置。J杂志。2004;338:181 - 199。
  2. 菲利普Reichmann D, Y,迦米施赖伯g . water-mediated相互作用蛋白质复合体稳定的贡献。生物化学,2008;47:1051 - 1060。
  3. Rahat O,阿龙U,利维Y,施赖伯g .了解使用网络主题模式蛋白形成氢键。生物信息学。2009;25:2921 - 2928。
  4. Potapov V,科恩M, Inbar Y,施赖伯g蛋白质结构模拟和评估基于4-distance侧链相互作用的描述。BMC生物信息学。2010;11:374。

调查I型干扰素的微分活动»

如何绑定相同相似的配体的受体复杂导致各种生物活性(抗病毒、抗增殖、免疫调节等)?研究干扰素信号的复杂性,我们采用以下研究方向:

  1. 研究配体受体结构/功能复杂,包括高分辨率的确定单个组件的结构和复杂的绑定到干扰素;
  2. 学习大量的干扰素突变体模仿的绑定特征I型干扰素的17个成员国,包括超级激动剂和拮抗剂干扰素的生产;
  3. 调查之间的相声亲和力、受体密度,以及这些是如何影响活动;
  4. 使用基因阵列和高通量gene-knockdown研究受体结合的差异导致differetial信号。

微分激活我们的研究表明,与三元的稳定性中的复杂,激活的时候,配体的浓度和亲和力和表面受体的密度。我们表明,抗病毒功能强劲,快速启动和维护在一个漫长的时间,同时,抗增殖活动,这是一个相结合的细胞凋亡和细胞周期阻滞,是可调的,需要长时间的激活。我们的研究也导致干扰素受体激动剂和拮抗剂的发展。我们开发了最有效的干扰素,显示其活性在体外,体内和在动物疾病模型。此外,我们开发了一个干扰素拮抗剂,它可以阻止尤其是干扰素诱导抗增殖活动。

  1. 托马斯·C,我东湾,莱文D, Krutzik阿宝,Podoplelova Y, Trejo,李C,神灯G, Vleck SE,格伦JS et al。结构连接配体之间的歧视和由I型干扰素受体激活。细胞。2011;146:621 - 632。
  2. 莱文D, D哈拉尔族人,施赖伯g .随机受体表达决定细胞命运在干扰素治疗。摩尔细胞杂志。2011;31:3252 - 3266。
  3. piehl J,托马斯·C,克里斯托弗·加西亚K,施赖伯g . I型干扰素受体装配结构和动态因素和它们的功能解释。Immunol启250:317 2012;334年。
  4. Apelbaum,神灯G, Warszawski年代,哈拉尔族人D,施赖伯G . I型干扰素诱导细胞凋亡平衡cFLIP和Caspase-8独立的死亡配体。摩尔细胞杂志。2013;33:800 - 814。

发展转基因小鼠模型来研究人类干扰素行动。

研究人类I型干扰素的一个主要问题是他们的低活动在老鼠身上。要解决这个问题,我们开发了一种转基因小鼠,哪个港口也人类I型干扰素的受体。验证后,我们调查了不同的I型干扰素对特定疾病的影响模型,特别是运算单元。我们发现我们的兴奋剂,是改变有很长的半衰期在血清中是非常有效的。我们正在使用这个模型来进一步研究干扰素的作用机制和测试在实验性自身免疫性脑脊髓炎也在其他疾病模型。

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