淀粉結(jié)合結(jié)構(gòu)域AmyP-SBD的結(jié)構(gòu)研究及類泛素蛋白SAMP2的嗜鹽機(jī)制研究.pdf

1、淀粉結(jié)合結(jié)構(gòu)域(SBD)在α-淀粉酶的功能方面發(fā)揮著重要作用。AmyP是從海洋宏基因組文庫(kù)中篩選出的一個(gè)新型α-淀粉酶，是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的可以快速降解生淀粉的α-淀粉酶。AmyP屬于糖苷水解酶13家族(GH13)，歸屬于新的GH13-37亞家族，可能是來(lái)自于古老細(xì)菌中α-淀粉酶的一個(gè)獨(dú)立的分支。對(duì)AmyP的C端的序列分析和功能研究顯示其C端為一個(gè)SBD，同其他SBD序列相比具有較低的相似性，屬于新的CBM69家族的成員，AmyP-SBD對(duì)

2、可溶性淀粉相比生淀粉有更強(qiáng)的催化活性，表明在可溶性淀粉的水解方面起到重要的作用，擴(kuò)寬了我們對(duì)SBD功能的認(rèn)識(shí)。前期研究表明AmyP-SBD與β-環(huán)糊精有較強(qiáng)的相互作用，且在與β-環(huán)糊精結(jié)合前后經(jīng)歷從無(wú)序轉(zhuǎn)化為有序的過(guò)程，AmyP-SBD的這種底物誘導(dǎo)折疊在其他SBD中是很罕見的。對(duì)AmyP-SBD結(jié)構(gòu)的解析，有助于進(jìn)一步闡釋AmyP獨(dú)特的生淀粉偏好性及底物誘導(dǎo)折疊現(xiàn)象。
　　本研究利用NMR的方法對(duì)AmyP-SBD與β-環(huán)糊精結(jié)合

3、后的三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解析。主鏈的化學(xué)位移認(rèn)證已經(jīng)完成，結(jié)構(gòu)的初步計(jì)算結(jié)果顯示其折疊與其它SBD相似，但在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等上有顯著不同，可能與其特性相關(guān)。精細(xì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算仍在進(jìn)行。揭示嗜鹽蛋白的嗜鹽機(jī)制有利于闡釋生物多樣性形成的機(jī)制及極端環(huán)境適應(yīng)機(jī)制，在理論和實(shí)踐上具有重要的意義。在這方面目前主要有幾種觀點(diǎn)，分別與蛋白質(zhì)表面電荷的多少、疏水殘基的數(shù)目以及側(cè)鏈的長(zhǎng)度相關(guān)聯(lián)。但是，這些機(jī)制是否適用所有嗜鹽蛋白？有沒有其它機(jī)制？這些問(wèn)題都有待研究。SAM

4、P2蛋白是從嗜鹽古菌Haloferax volcanii中確認(rèn)的一個(gè)類似ubiquitin的蛋白，其在高鹽環(huán)境下的溶液和晶體結(jié)構(gòu)已經(jīng)被解析，結(jié)果顯示它們的結(jié)構(gòu)與真核生物Ubl保守的β-grasp結(jié)構(gòu)類似。值得注意的是，在低鹽條件下，SAMP2蛋白有兩套構(gòu)象，一套是有序的構(gòu)象，與高鹽條件下結(jié)構(gòu)相同，而另一套則與細(xì)菌Ubiquitin-like蛋白Pup類似，是無(wú)序的，兩套構(gòu)象的平衡隨鹽濃度的升高逐漸向有序構(gòu)象轉(zhuǎn)移。在本論文工作中，我們通過(guò)