显性负性结构域是蛋白质中一类特殊的结构或功能区域，当以突变体或截短形式表达时，可通过争夺结合伴侣（如二聚化）或底物等方式，抑制细胞内野生型（正常版本）蛋白质的活性。其抑制作用具有 “显性” 特征 —— 即便细胞内存在内源性野生型蛋白质，仅表达该突变结构域就能干扰野生型蛋白的功能，无需删除野生型基因。

典型示例

肿瘤抑制蛋白 p53：需形成四聚体才能发挥作用，突变 p53（含显性负性结构域 p53DD，即小鼠 p53 (NM_011640) 删除 40-903 位氨基酸）会与野生型 p53 亚基结合，阻碍功能性四聚体的形成，进而抑制 p53 介导的 DNA 修复或细胞凋亡，这也是部分癌症中 p53 功能异常的原因之一。

MLH1dn（Uniprot ID: P40692）：MLH1 基因删除 C 末端 3 个氨基酸（754-756 位残基）形成的显性负性结构域。MLH1 是错配修复（MMR）通路的核心蛋白，需与 PMS2、PMS1 或 MLH3 形成异二聚体发挥功能，其中 MLH1-PMS2 复合物是介导 DNA 链切割的关键核酸酶。754-756 位残基位于 MLH1 的 C 端金属结合结构域，直接参与 Mg²⁺等金属离子结合（金属离子是核酸酶切割磷酸二酯键的必需辅因子），该区域缺失（Δ754-756 突变）不影响 MLH1 与 PMS2 的结合能力，但会完全破坏复合物的核酸酶活性，表明其属于 “功能结构域” 而非 “结合结构域”。

主要类型及代表性突变体

1. 小 G 蛋白（Small GTPases）

这类蛋白的显性负性突变体应用广泛，通常通过突变关键残基使其锁定在 GDP 结合状态，进而隔离上游的鸟苷酸交换因子（GEF），阻断信号通路。

Ras S17N（Ser17→Asn）：经典显性负性 Ras，与 GEF（如 Sos）紧密结合但无法被激活，抑制内源性 Ras 的活化。

Rac1 T17N / Cdc42 T17N：用于研究肌动蛋白骨架重组（如板状伪足和丝状伪足形成）的显性负性突变体。

RhoA T19N：用于抑制 RhoA 信号通路（如应力纤维形成）。

Dynamin K44A：动力蛋白的 GTP 酶缺陷型突变体，能组装在网格蛋白包被小泡的颈部，但无法水解 GTP，导致无法 “剪断” 小泡，从而强效阻断内吞作用。

2. 激酶（Kinases）

激酶的显性负性形式通常被称为 “Kinase-Dead”（KD）突变体，常见构建方式为 ATP 结合位点突变（K→A/M/R）。

适用范围：几乎所有激酶（如 Akt、MEK、ERK、PKC）均可通过该方式构建显性负性形式。

示例：Akt K179M。

机制：突变体保留底物结合能力或与其他支架蛋白的相互作用能力，但丧失催化活性，进而竞争性抑制野生型激酶。

3. 转录因子（Transcription Factors）

转录因子通常形成二聚体结合 DNA，其显性负性突变体多保留二聚化能力，但丧失 DNA 结合能力或转录激活能力。

KCREB（CREB 的显性负性突变体）：在 DNA 结合的基本区域（Basic Region）引入点突变（如 R287L），能与野生型 CREB 形成二聚体，但该二聚体无法结合 CRE 序列。

TAM67（c-Jun 的显性负性突变体）：缺失 N 端反式激活结构域（Transactivation Domain, TAD）的 c-Jun 突变体（缺失 3-122 位氨基酸），能与 c-Fos 或 c-Jun 形成二聚体并结合 DNA，但无法激活转录，以 “占位” 方式抑制 AP-1 活性。

A-Fos：酸性 c-Fos 突变体，含酸性两亲性螺旋延伸，能通过拉链结构与 Jun 蛋白紧密结合，但阻止复合物结合 DNA。

Id 蛋白（Inhibitor of DNA binding）：天然存在的显性负性家族（如 Id1、Id2），拥有 HLH（Helix-Loop-Helix）二聚化结构域，但天然缺乏结合 DNA 所需的 Basic 结构域，通过与 MyoD 等 bHLH 转录因子形成异二聚体抑制分化。

4. 膜受体（Membrane Receptors）

膜受体的显性负性形式多为缺失胞内信号传导结构域的截短体。

DN-EGFR（如 CD533）：缺失胞内酪氨酸激酶结构域的 EGFR，能与野生型 EGFR 形成二聚体，但无法进行跨磷酸化，从而阻断信号。

DN-TGFβRII：缺失胞内激酶结构域的 TGF-β II 型受体，用于阻断 TGF-β 信号通路。

Notch 信号抑制剂：包括 DN-MAML1（Mastermind-like 1 的显性负性形式，阻断 Notch 转录复合物的组装），或表达缺失胞内域的 Notch 受体。

5. 信号通路抑制因子（Pathway Inhibitors）

这类蛋白虽非严格意义上的 “结构域突变”，但在实验中常作为显性负性工具使用，典型代表为 IκBα-SR（Super Repressor）。

特征：IκBα 的突变体（S32A/S36A），两个丝氨酸的突变使其无法被磷酸化和降解。

机制：将 NF-κB 永久锁在细胞质中，强效抑制 NF-κB 通路。

设计与寻找原则

针对酶（激酶 / GTP 酶）：寻找催化中心的关键残基进行点突变，构建 “死酶” 形式。

针对多聚体蛋白（受体 / 转录因子）：保留二聚化 / 多聚化结构域，切除功能结构域（如 DNA 结合域或激酶域）。

Souce: 纽普生物    2025-12-04