枯草芽孢桿菌相容性溶質(zhì)結(jié)合蛋白OpuCC和肺炎鏈球菌粘蛋白結(jié)合蛋白Spr1345結(jié)構(gòu)與功能研究.pdf

1、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文枯草芽孢桿菌相容性溶質(zhì)結(jié)合蛋白OpuCC和肺炎鏈球菌粘蛋白結(jié)合蛋白Spr1345結(jié)構(gòu)與功能研究姓名：杜洋申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：生物化學(xué)與分子生物學(xué)指導(dǎo)教師：陳宇星；周叢照2011-05摘 要 LPxTG 基序的蛋白。來(lái)自 R6 菌株的 22-kDa 的 Spr1345 即是 C 末端含有 LPxTG的表面蛋白， 它是肺炎鏈球菌中鑒定明確的很少的粘附分子之一， 參與肺和呼吸道上皮細(xì)胞表面粘蛋白的粘附和定植，

2、并且也是迄今鑒定的最小的粘蛋白結(jié)合蛋白。它包含一個(gè)粘蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域（mucin-binding domain，MucBD） 、脯氨酸富集的結(jié)構(gòu)域（proline-rich domain，PRD）和含有 LPxTG 基序的 C 末端區(qū)域。分選酶 sortaseA 會(huì)在 LPxTG 的 Thr 和 Gly 之間進(jìn)行切割，并把成熟的蛋白（含有171 個(gè)殘基，命名為 MF171）轉(zhuǎn)移并共價(jià)連接到細(xì)胞壁的肽聚糖上。細(xì)胞免疫熒光實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明粘蛋白

3、結(jié)合結(jié)構(gòu)域可以粘附在人肺細(xì)胞系 A549 的細(xì)胞膜表面， 這暗示了粘蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域確實(shí)是 Spr1345 參與宿主粘附的功能單位。 同時(shí)，我們利用結(jié)合實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)粘蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域與成熟蛋白相比， 具有相當(dāng)?shù)恼车鞍捉Y(jié)合能力， 由于粘蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域在純化過(guò)程中比較穩(wěn)定， 因而我們解析了此結(jié)構(gòu)域 2.0 Å 的晶體結(jié)構(gòu)， 它代表了第一個(gè)結(jié)構(gòu)解析的病原菌的粘蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域。整體結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出了一個(gè)典型的免疫球蛋白樣的延展型 β 三明治拓?fù)浣Y(jié)

4、構(gòu)， 同時(shí)也是解析的最小的具有粘蛋白結(jié)合活性功能單位的結(jié)構(gòu)。 在結(jié)構(gòu)中的一些 β 片層上的保守疏水氨基酸，特別是一個(gè)長(zhǎng) loop 區(qū)域的一些殘基，使得這個(gè)結(jié)構(gòu)域形成一個(gè)疏水性的致密內(nèi)核。 因?yàn)橛泄δ茉囼?yàn)暗示了此結(jié)構(gòu)域和粘蛋白和結(jié)合可能是由和粘蛋白表面的糖鏈介導(dǎo)的， 于是我們使用了 InCa-SiteFinder 服務(wù)器預(yù)測(cè)了粘蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域表面的可能的糖結(jié)合位點(diǎn)，大部分都位于 C 末端區(qū)域，這和結(jié)構(gòu)分析證明 C 端區(qū)域結(jié)構(gòu)比較保守是趨于

5、一致的。 既然 Spr1345 是一個(gè)已經(jīng)明確鑒定的肺炎鏈球菌表面的粘附分子， 我們的研究將為開發(fā)針對(duì)肺炎鏈球菌疾病的疫苗或者藥物提供結(jié)構(gòu)生物學(xué)上的有益啟示。 關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞：粘蛋白結(jié)合蛋白 粘蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域 晶體結(jié)構(gòu) 粘附分子 肺炎鏈球菌 （III）高鐵作用下的釀酒酵母轉(zhuǎn)錄組應(yīng)答機(jī)制研究 鐵作為一種微量元素廣泛存在于自然界， 其利用和穩(wěn)態(tài)的保持對(duì)于細(xì)胞的生長(zhǎng)和分裂都發(fā)揮著關(guān)鍵的角色。它參與很多重要的基礎(chǔ)代謝中，比如細(xì)胞呼吸、鐵硫簇合成

6、和含鐵酶的酶活等。 釀酒酵母的鐵代謝和轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制已經(jīng)得到了充分的闡明， 主要通過(guò)轉(zhuǎn)錄因子 Aft1/2 的激活啟動(dòng)一系列鐵代謝相關(guān)基因的表達(dá)， 并且涉及低親和力鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 Fet4 和高親和力鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 Fet3 的鐵轉(zhuǎn)運(yùn)。然而這些研究都集中在鐵離子濃度低于 1 mM 的代謝和調(diào)控研究，對(duì)于高于 1 mM 鐵（鐵過(guò)剩條件，iron-surplus condition）的生物學(xué)效應(yīng)卻不清楚。在我們的研究中，我們使用基因芯片技術(shù)分別分析了釀酒