肺炎鏈球菌HtrA蛋白PDZ結(jié)構(gòu)域和嗜鹽古菌SAMPs蛋白結(jié)構(gòu)與功能研究.pdf

1、本論文主要研究了肺炎鏈球菌HtrA蛋白PDZ結(jié)構(gòu)域和嗜鹽古菌SAMPs蛋白的溶液結(jié)構(gòu)和功能：
　　 (Ⅰ)HtrA是一類保守的絲氨酸蛋白酶，在真核生物和原核生物的蛋白質(zhì)質(zhì)量控制中都發(fā)揮了重要的作用。HtrA蛋白在C端擁有一個(gè)可以調(diào)節(jié)蛋白酶水解活性的PDZ結(jié)構(gòu)域。在此，我們利用NMR核磁共振的方法解析了肺炎鏈球菌的HtrA PDZ結(jié)構(gòu)域的溶液結(jié)構(gòu)。與經(jīng)典的PDZ結(jié)構(gòu)域一樣，肺炎鏈球菌HtrAPDZ由3個(gè)α螺旋和5個(gè)β鏈組成。接著，

2、通過表面等離子共振(SPR)，我們證明了肺炎鏈球菌HtrA PDZ結(jié)構(gòu)域可以識(shí)別具有XXX-YYF-COOH motif的小肽。最后根據(jù)化學(xué)位移擾動(dòng)和點(diǎn)突變實(shí)驗(yàn)，我們對(duì)肺炎鏈球菌HtrA PDZ結(jié)構(gòu)域與小肽相互作用的界面和參與識(shí)別的關(guān)鍵氨基酸進(jìn)行了研究。肺炎鏈球菌HtrA PDZ結(jié)構(gòu)域利用其第一個(gè)β鏈和第三個(gè)α螺旋形成的小溝識(shí)別小肽底物。位于結(jié)合界面的氨基酸殘基主要通過疏水作用與小肽聯(lián)系；而兩者殘基側(cè)鏈之間形成的氫鍵對(duì)于結(jié)合也是非常重要

3、的。與其他HtrA PDZ結(jié)構(gòu)域相比，肺炎鏈球菌HtrA PDZ結(jié)構(gòu)域擁有保守的三維結(jié)構(gòu)和相似的底物結(jié)合方式；這暗示了肺炎鏈球菌HtrA可能擁有同樣的激活方法：PDZ結(jié)構(gòu)域識(shí)別配體，引起構(gòu)象變化，并傳遞至蛋白酶體結(jié)構(gòu)域，最終降解底物。
　　 (Ⅱ)蛋白質(zhì)可以被多種分子或者蛋白修飾。泛素和類泛素蛋白就是其中一種。真核生物內(nèi)，泛素和類泛素蛋白在很多進(jìn)程中發(fā)揮了重要的作用，包括蛋白酶介導(dǎo)的水解，異染色質(zhì)的重塑，蛋白運(yùn)輸?shù)?。Pup是原核

4、生物中第一個(gè)蛋白共價(jià)修飾蛋白的例子。與泛素不同，Pup利用脫酰胺酶和谷氨酰胺合成酶參與共價(jià)連接并且擁有一個(gè)無序的結(jié)構(gòu)。作為第三類生物形式，古細(xì)菌擁有類似真核生物的蛋白酶體，但其類似泛素的修飾系統(tǒng)還不清楚。近來，嗜鹽古菌中的兩個(gè)類泛素蛋白已被報(bào)道：SAMP1和SAMP2。這里，我們解析了SAMPs(SAMP1和SAMP2)的溶液結(jié)構(gòu)。在低鹽下，SAMP1和SAMP2均擁有兩套構(gòu)象：一套是有序的，并相似于真核生物內(nèi)類泛素蛋白的保守的β-gr