結(jié)核分枝桿菌Pup蛋白的結(jié)構(gòu)特性研究以及布氏錐蟲SUMO、Nedd8系統(tǒng)的細(xì)胞功能研究.pdf

1、隨著原核生物和古細(xì)菌中類泛素蛋白修飾系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)以及對(duì)真核生物類泛素修飾系統(tǒng)的研究，人們認(rèn)識(shí)到這種蛋白質(zhì)修飾系統(tǒng)存在的廣泛性及重要性。本論文中，我們研究了結(jié)核分枝桿菌中類泛素蛋白Pup的結(jié)構(gòu)及其分子作用機(jī)制、布氏錐蟲中SUMO修飾系統(tǒng)以及布氏錐蟲中Nedd8修飾系統(tǒng)在布氏錐蟲細(xì)胞中的功能。本論文將分為三個(gè)部分來陳述我們所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
　　 本文研究的一方面就是原核生物結(jié)核分枝桿菌類泛素蛋白Pup的結(jié)構(gòu)與其分子作用機(jī)制。真核生物

2、中，盡管類泛素蛋白之間的氨基酸序列保守性很低，但是類泛素蛋白都具有類似的泛素樣空間結(jié)構(gòu)。有趣的是，我們的研究發(fā)現(xiàn)結(jié)核分枝桿菌類泛素蛋白Pup除了與真核生物的類泛素蛋白序列相似性很低外，Pup蛋白還具有與真核生物類泛素蛋白完全不一樣的結(jié)構(gòu)特征。我們通過各種生物信息學(xué)手段分析預(yù)測Pup蛋白的結(jié)構(gòu)特性，并輔以CD檢測、SPR實(shí)驗(yàn)以及核磁共振實(shí)驗(yàn)證實(shí)了Pup蛋白是天然無結(jié)構(gòu)蛋白。進(jìn)一步的SPR實(shí)驗(yàn)和核磁共振實(shí)驗(yàn)揭示了Pup蛋白的碳末端能與蛋白酶

3、體調(diào)節(jié)亞基Mpa作用，從而部分揭示了Pup介導(dǎo)蛋白降解的機(jī)制。
　　 本論文的主要研究是圍繞布氏錐蟲中SUMO修飾系統(tǒng)和Nedd8修飾系統(tǒng)在布氏錐蟲細(xì)胞中的功能而展開的。布氏錐蟲是一種單細(xì)胞寄生真核生物，其類泛素蛋白修飾系統(tǒng)的研究還是空白。因此通過細(xì)胞生化實(shí)驗(yàn)，我們首先確定了SUMO系統(tǒng)和Nedd8系統(tǒng)在布氏錐蟲中是存在的，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)SUMO系統(tǒng)和Nedd8系統(tǒng)所參與的細(xì)胞生物學(xué)進(jìn)程有很大不同。布氏錐蟲中的SUMO系統(tǒng)在細(xì)胞有絲分

4、裂期姐妹染色單體分離過程中具有重要作用，并且是維持布氏錐蟲基因組穩(wěn)定所必須的。此外，我們鑒定了出了參與SUMO修飾的E1，E2酶，并且構(gòu)建了布氏錐蟲的體外SUMO化實(shí)驗(yàn)體系以便開展后續(xù)的研究工作。而布氏錐蟲Nedd8修飾系統(tǒng)在調(diào)節(jié)布氏錐蟲體內(nèi)蛋白泛素化水平方面、DNA復(fù)制執(zhí)照發(fā)放方面以及鞭毛貼附方面具有重要作用。這也是首次報(bào)道Nedd8系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)布氏錐蟲鞭毛貼附的功能。后續(xù)對(duì)布氏錐蟲SUMO系統(tǒng)和Nedd8系統(tǒng)的深入研究將有助于揭示其