結(jié)核分枝桿菌新藥靶RpsA的溶液結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)和功能的研究.pdf

1、自德國細(xì)菌學(xué)家Robert Koch于1882年發(fā)現(xiàn)結(jié)核分枝桿菌(M.tuberculosis)是引起人類結(jié)核病的病原菌以來，結(jié)核病(Tuberculosis，TB)一直是全球死亡率和發(fā)病率最高的傳染性疾病之一。隨著全球耐多藥結(jié)核菌株的出現(xiàn)和蔓延，改進(jìn)現(xiàn)有藥物、尋求新藥靶以及研發(fā)新型的抗結(jié)核病藥物一直是一個(gè)重要課題。
　　目前，治療結(jié)核病的主要策略是聯(lián)合用藥，而吡嗪酰胺(Pyrazinamide，PZA)是聯(lián)合用藥中不可缺少的前體

2、藥物。PZA進(jìn)入人體內(nèi)被結(jié)核桿菌細(xì)胞攝取，在細(xì)胞內(nèi)的酸性環(huán)境中被吡嗪酰胺酶(Pyrazinamidase，PZase)催化水解為有抗菌活性的吡嗪酸(Pyrazinoic acid，POA)，與結(jié)核桿菌核糖體蛋白S1(M.tuberculosisRibosomal Protein S1，MtRpsA)和tmRNA發(fā)生相互作用，從而抑制反式翻譯(trans-translation)過程發(fā)揮抑菌作用。反式翻譯過程是核糖體中重要的蛋白翻譯調(diào)控機(jī)

3、制，對(duì)結(jié)核分歧桿菌來說是應(yīng)激情況下的唯一拯救機(jī)制。近年來POA與MtRpsA作用抑制反式翻譯過程成為研發(fā)新型藥物的研發(fā)熱點(diǎn)。因此，研究MtRpsA的三維溶液結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)特征，深入地探究其與配體結(jié)合的分子機(jī)制，有助于設(shè)計(jì)和研發(fā)以MtRpsA為靶點(diǎn)的治療結(jié)核病的藥物。
　　MtRpsA蛋白序列由481個(gè)氨基酸組成，包含四個(gè)不完全重復(fù)的S1結(jié)構(gòu)域以及一個(gè)C端螺旋。本實(shí)驗(yàn)室的前期研究工作報(bào)道了MtRpsA C端結(jié)構(gòu)域(MtRpsACTD)

4、與POA分子的復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明POA結(jié)合于MtRpsA第四個(gè)S1結(jié)構(gòu)域，而RpsA的C-terminus的氨基酸突變則會(huì)導(dǎo)致PZA耐藥性。
　　本論文采用基因重組技術(shù)和同位素標(biāo)記技術(shù)制備了15N和13C標(biāo)記的MtRpsACTD_280-438蛋白質(zhì)樣品，利用異核多維核磁共振技術(shù)，于Bruker AscendⅢ850MHz采集一系列二維、三維和動(dòng)力學(xué)譜圖，用于該蛋白質(zhì)溶液結(jié)構(gòu)解析和主鏈動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)分析。我們已經(jīng)完成了95％的主