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

1、中國科學技術大學博士學位論文枯草芽孢桿菌相容性溶質(zhì)結合蛋白OpuCC和肺炎鏈球菌粘蛋白結合蛋白Spr1345結構與功能研究姓名：杜洋申請學位級別：博士專業(yè)：生物化學與分子生物學指導教師：陳宇星；周叢照2011-05摘 要 LPxTG 基序的蛋白。來自 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合蛋白。它包含一個粘蛋白結合結構域（mucin-binding domain，MucBD） 、脯氨酸富集的結構域（proline-rich domain，PRD）和含有 LPxTG 基序的 C 末端區(qū)域。分選酶 sortaseA 會在 LPxTG 的 Thr 和 Gly 之間進行切割，并把成熟的蛋白（含有171 個殘基，命名為 MF171）轉(zhuǎn)移并共價連接到細胞壁的肽聚糖上。細胞免疫熒光實驗進一步證明粘蛋白

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

4、構， 同時也是解析的最小的具有粘蛋白結合活性功能單位的結構。 在結構中的一些 β 片層上的保守疏水氨基酸，特別是一個長 loop 區(qū)域的一些殘基，使得這個結構域形成一個疏水性的致密內(nèi)核。 因為有功能試驗暗示了此結構域和粘蛋白和結合可能是由和粘蛋白表面的糖鏈介導的， 于是我們使用了 InCa-SiteFinder 服務器預測了粘蛋白結合結構域表面的可能的糖結合位點，大部分都位于 C 末端區(qū)域，這和結構分析證明 C 端區(qū)域結構比較保守是趨于

5、一致的。 既然 Spr1345 是一個已經(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)針對肺炎鏈球菌疾病的疫苗或者藥物提供結構生物學上的有益啟示。 關鍵詞 關鍵詞：粘蛋白結合蛋白 粘蛋白結合結構域 晶體結構 粘附分子 肺炎鏈球菌 （III）高鐵作用下的釀酒酵母轉(zhuǎn)錄組應答機制研究 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)的保持對于細胞的生長和分裂都發(fā)揮著關鍵的角色。它參與很多重要的基礎代謝中，比如細胞呼吸、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)運機制已經(jīng)得到了充分的闡明， 主要通過轉(zhuǎn)錄因子 Aft1/2 的激活啟動一系列鐵代謝相關基因的表達， 并且涉及低親和力鐵轉(zhuǎn)運蛋白 Fet4 和高親和力鐵轉(zhuǎn)運蛋白 Fet3 的鐵轉(zhuǎn)運。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，對于高于 1 mM 鐵（鐵過剩條件，iron-surplus condition）的生物學效應卻不清楚。在我們的研究中，我們使用基因芯片技術分別分析了釀酒