基于電子順磁共振方法的膜蛋白結(jié)構(gòu)解析以及功能研究.pdf

1、通過位點特異性自旋標(biāo)記電子順磁共振方法能夠獲得生物大分子的動力學(xué)信息、易趨性信息和距離信息，近年來該方法已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于生物大分子的結(jié)構(gòu)功能研究中。在本論文中，我們使用電子順磁共振方法對膜蛋白YgaP和IFITM3的結(jié)構(gòu)功能進(jìn)行研究，成功地解析了去污劑中全長YgaP膜蛋白的三維結(jié)構(gòu)以及IFITM3蛋白的跨膜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。論文由四個章節(jié)組成。
　　第一章簡要介紹了電子順磁共振的基本理論、電子順磁共振中的各種相互作用力以及電子順磁共振譜

2、儀的組成。
　　第二章主要介紹電子順磁共振方法在生物大分子中的應(yīng)用。首先簡要描述各種不同的自旋標(biāo)記物和自旋標(biāo)記方法。然后重點闡述位點特異性自旋標(biāo)記電子順磁共振技術(shù)的基本原理，并詳細(xì)描述通過該方法得到蛋白質(zhì)特定位點的動力學(xué)信息、易趨性信息以及位點之間的距離信息。最后還簡要介紹了幾個電子順磁共振方法在膜蛋白以及核酸的結(jié)構(gòu)功能研究中的實例。
　　在第三章中我們綜合使用連續(xù)波電子順磁共振、脈沖電子順磁共振以及剛體計算方法成功地解析了

3、全長YgaP膜蛋白的三維結(jié)構(gòu)。具體的來說，首先通過系統(tǒng)的連續(xù)波電子順磁共振分析得到Y(jié)gaP蛋白跨膜結(jié)構(gòu)域的動力學(xué)數(shù)據(jù)和易趨性數(shù)據(jù)，進(jìn)而獲得YgaP蛋白跨膜結(jié)構(gòu)域的二級結(jié)構(gòu)特征。然后使用連續(xù)波電子順磁共振和雙電子-電子共振方法測量得到Y(jié)gaP蛋白跨膜結(jié)構(gòu)域中的距離信息，并用于剛體結(jié)構(gòu)計算中，獲得YgaP跨膜結(jié)構(gòu)域的三維結(jié)構(gòu)。而后，我們還運(yùn)用雙電子-電子共振方法測量得到Y(jié)gaP跨膜結(jié)構(gòu)域與水溶性硫氰酸酶結(jié)構(gòu)域之間的長程距離約束，并結(jié)合硫氰酸

4、酶結(jié)構(gòu)域的液體核磁共振結(jié)構(gòu)，通過剛體計算方法得到全長YgaP膜蛋白的三維結(jié)構(gòu)。此外，我們還對YgaP膜蛋白結(jié)合硫氰酸酶反應(yīng)產(chǎn)物SCN-前后的動力學(xué)、易趨性和距離變化進(jìn)行檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)YgaP蛋白結(jié)合底物SCN-后會發(fā)生構(gòu)象變化，揭示了大腸桿菌細(xì)胞膜上的YgaP蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)硫氰酸根離子的機(jī)制。
　　第四章中我們綜合使用電子順磁共振方法和核磁共振方法解析了IFITM3蛋白的跨膜結(jié)構(gòu)域在去污劑DPC中的跨膜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。連續(xù)波電子順磁共振譜圖分