耐輻射關鍵蛋白drrra及變形鏈球菌smu.595蛋白的結(jié)構(gòu)和功能研究

1、摘要率論立主要包括兩方面的內(nèi)容：來自耐輻射I ：I } 彈[ D N A 修復相關的關鍵蛋白D r R R A 的結(jié)構(gòu)和功能的研究雌灶來自變形鏈球茼的s m u5 9 5 的結(jié)構(gòu)研究。耐輻射球菌( nr a d i o d u r o n sR 】) 其有卓越的耐輻射，抗氧化，抗干燥的能力，即使受到大劑量的電離輻射，它仍能高效修復D N A ，蕈建染也體。在我們所研究的nm d l o d u r a n s 刖一組D N A 修復蛋白

2、I h D r R R A _ i , L 自般組分系統(tǒng)( t w o c o m p o n e n t s y s t e m , T C S ) 成員一反應調(diào)控蛋白的結(jié)構(gòu)功能特征．和多種D N A 修復掛因的表達調(diào)控柑關。T E S 的發(fā)現(xiàn)和研究已近2 0余年。它主要存在干真菌．古藺中。整臺到信號轉(zhuǎn)導通路葉1 的T C S ．通過刺激．反應偶聯(lián)機制．使生物體r 口戇知外界環(huán)境的變化，井做出相應的反應。原核生物巾典型的T C S 由

3、兩個絹分構(gòu)成：組氨酸蛋白激酶( H K ，h i s t i d i n ep r o t e i nk i n a s e ) 和反應調(diào)控蛋白( 聃，r e s p o n s er e g u l a t o r p r o t e i n ) ，H K 感知胞外刺激自磷酸化后，將個磷?；D(zhuǎn)移l I J R R 上．接著腿再引發(fā)F 游通路的特異反應。我們對D r R R A 的研究主要取得了以下成果：大量表達了正確的D r R R

4、A 片段．以及單獨碳端結(jié)構(gòu)域截斷體。純化并得到D r R R A ( 1 ·2 2 2 ) 全長蛋白，碳端( 1 2 3 - 3 3 3 ) 截斷體天然蛋白的晶體．以及D r R R A ( 1 - 2 1 5 ) 截斷體硒代蛋自的晶體。得到D r R R A ( 1 - 2 1 5 ) 硒代蛋白的晶體結(jié)構(gòu)．以及碳端截斷體天然蛋白的晶體結(jié)構(gòu)。通過分析和比較D r R R A 蛋白的晶體結(jié)構(gòu)，結(jié)臺氮基酸序列同源性比較，確定D r

5、 R R A 符臺雙A b s t r a c tT h i st h e s i sc o n t a i n st w op a r t s ：t h es t r u c t u r a J a n df u n c t i o n a l s t u d i e so fD r R R Af r o m D ．r a d i o d u r a n s R 1a n d t h e s t r u c t u r a I s t

6、 u d i e s o fap u t a t i v ed i h y d r o o r o t a t e d e h y d r o g e n a s e l D H O D ) f r o m im u t o n s ．T w o - c o m p o n e n ts y s t e m sa r ep r e d o m i n a n ts i g n a l t r a n s d u c t i o n p

7、a t h w a y si np r o k a r y o t e s ，a n da l s oe x i s ti nm a n y a r c h a e a a sw e l la ss o m e e u k a r y o t e sAt y p i c a lT C Sc o n s i s t so f ah i s t i d i n ek i n a s ea n d ac o g n a t er e s p

8、o n s er e g u l a t o LD r R R A h a sb e e ni d e n t i f i e dt ob ee s s e n t i a J f o r t h ee x t r e m e r a d i o r e s i s t a n c e o fD ．r a d i o d u r o n sR 1 a n di s a m e m b e r o ft h eO m p R ／P h o

9、 Bf a m i l y o fr e s p o n s er e g u l a t o r s I nt h i s t h e s i s ，w er e p o r tt h ec r y s t a ls t r u c t u r e so fD r R R A 《12 1 5 )t r u n c a t i o n f r o m 肌a n d i t s e f f e c t o rd o m a i n t r

10、 u n c a t i o na tr e s o l u t i o n so f 2 3 Aa n d1 ．6 丘r e s p e c t i v e l y ．D r R R Ap o s s e s s e sa nN —t e r m i n a lr e g u l a t o r yd o m a i na n d a C - t e r m i n a l w i n g e d h e l i x —t u r n

11、 —h e l i x D N A - b i n d i n g d o m a i n ，w i t hp h o s p h o r y t a t i o no ft h er e g u l a t o r y d o m a i nm o d u l a t i n gt h ea c t i v i t y o ft h ep r o t e i n S m a l l a n g l e X - r a y s c a

12、t t e r i n g ( S A X S ) t e c h n i q u e w a s a p p l i e d t oe l u c i d a t e a s o l u t i o n s t r u c t u r e o f D r R R A F r o m t h eS A X S m e a s u r e m e n t s ，m o l e c u l a r s i z ea n d s h a p

13、e o fD r R R A c o u l db e e s t i m a t e d O n t h e b a s i s o f t h e s ea n a l y t i c a l e s t i m a t i o n ，i tw a s f o u n dt h a tt h ed o m a i no r i e n t a t i o n o fD r R R As u g g e s t sam e c h a

14、 n i s mo fm u t u a li n h i b i t i o nb yt h e t w od o m a i n sA c t i v a t i o no f D r R R A w o u l d r e q u i r ead i s r u p t i o no f t h i s i n t o r f a c e t oa l l o w t h er e g u l a t o r yd o m a i

15、 n t o f o r m t h e f n t r a - o r I n t e r - m o l e c u l e f n t e r a c t i o n s t h a t a r e a s s o c i a t e dw i t h t h e a c t i v es t a t ea n d t o a l l o w t h er e c o g n i t i o nh e l i x t o i n

16、t e r a c t w i t hD N AT h i se f f e c t sm a y f o r ma s w i t c h ．r e g u l a t i n gt h ea c t i v i t yo fD r R R AT h e d o m a i no r i e n t a t i o ne x h i b i t e db yD r R R A a l s op r o v i d e sar a t

17、i o n a l ef o rt h e v a r i a t i o ni nl i n k e r l e n g t h t h a ti s o b s e r v e d w i t h i n t h eO m p R ／P h o Bf a m i l y o f r e s p o n s er e g u l a t o r sS t r e p t o c o c c u sm u t o n s i s o n