家蠶自噬相關蛋白BmAtg8的結構研究和保幼激素環(huán)氧水解酶的初步晶體學研究.pdf

1、1.家蠶自噬相關蛋白Atg8結構與功能的研究
　　 自噬是真核生物中一種廣泛存在的代謝過程，饑餓和發(fā)育等信號可以開啟自噬通路，促進細胞內的單層膜融合形成自噬小體，吞噬需要被代謝的細胞器以及細胞質，自噬小體而后與溶酶體融合，被其吞噬的物質就會被釋放到溶酶體內被水解酶消化并供細胞再次利用。家蠶Bombyx mori是一種重要的農業(yè)經濟生物以及昆蟲模式生物，自噬在家蠶的變態(tài)發(fā)育中起著重要的作用。自噬中有兩個重要的類泛素化結合系統(tǒng)，分別

2、是Atg8-PE系統(tǒng)和Atg12-Atg5-Atg16系統(tǒng)。Atg8-PE系統(tǒng)中，半胱氨酸蛋白酶Atg4作用于細胞內新生的Atg8，切除了Atg8的C-末端殘基Arg，暴露出保守的Gly殘基，而后Atg8G被類E1蛋白酶Atg7和類E2蛋白酶Atg3的作用下，與PE之間形成共價鍵，據研究發(fā)現，此系統(tǒng)在自噬小體的形成中有重要的作用，控制了自噬小體前體的擴張并且決定了自噬小體的大小。對比不同種屬的Atg8，發(fā)現Atg8在真核生物中是結構保守

3、的，暗示了Atg8在真核生物的自噬中起到了關鍵的作用，為了進一步了解Atg8系統(tǒng)在家蠶自噬中的作用方式，本文構建了BmAtg8-pET28a表達質粒，利用原核表達系統(tǒng)表達了重組蛋白并進行了純化，解析了BmAtg8的晶體，分辨率為2.40(A)，空間群為P41，晶胞參數為a=96.77，b=96.77，c=44.31，α=β=γ=90°。BmAtg8的整體結構包含4條β折疊片(β1-β4 strands)，在其兩側分別有2對α螺旋結構(α

4、1-α2和α3-α4 helices)。
　　 2.保幼激素環(huán)氧水解酶的初步晶體學研究
　　 保幼激素(juvenile hormone，JH)是一種重要的昆蟲激素，在昆蟲的幼蟲生長，蛹期變態(tài)，成蟲生殖等生長和發(fā)育過程中發(fā)揮了非常重要的作用。在鱗翅目昆蟲的幼蟲期，JH維持著幼蟲的性狀，阻止蛻皮激素(ecdysteroids，Ecd)起始變態(tài)。保幼激素環(huán)氧水解酶(JHEH)是家蠶保幼激素代謝中的一個重要酶，它將保幼激素代謝