家蠶自噬相關(guān)蛋白BmAtg8的結(jié)構(gòu)研究和保幼激素環(huán)氧水解酶的初步晶體學(xué)研究.pdf

1、1.家蠶自噬相關(guān)蛋白Atg8結(jié)構(gòu)與功能的研究
　　 自噬是真核生物中一種廣泛存在的代謝過程，饑餓和發(fā)育等信號可以開啟自噬通路，促進細胞內(nèi)的單層膜融合形成自噬小體，吞噬需要被代謝的細胞器以及細胞質(zhì)，自噬小體而后與溶酶體融合，被其吞噬的物質(zhì)就會被釋放到溶酶體內(nèi)被水解酶消化并供細胞再次利用。家蠶Bombyx mori是一種重要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟生物以及昆蟲模式生物，自噬在家蠶的變態(tài)發(fā)育中起著重要的作用。自噬中有兩個重要的類泛素化結(jié)合系統(tǒng)，分別

2、是Atg8-PE系統(tǒng)和Atg12-Atg5-Atg16系統(tǒng)。Atg8-PE系統(tǒng)中，半胱氨酸蛋白酶Atg4作用于細胞內(nèi)新生的Atg8，切除了Atg8的C-末端殘基Arg，暴露出保守的Gly殘基，而后Atg8G被類E1蛋白酶Atg7和類E2蛋白酶Atg3的作用下，與PE之間形成共價鍵，據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，此系統(tǒng)在自噬小體的形成中有重要的作用，控制了自噬小體前體的擴張并且決定了自噬小體的大小。對比不同種屬的Atg8，發(fā)現(xiàn)Atg8在真核生物中是結(jié)構(gòu)保守

3、的，暗示了Atg8在真核生物的自噬中起到了關(guān)鍵的作用，為了進一步了解Atg8系統(tǒng)在家蠶自噬中的作用方式，本文構(gòu)建了BmAtg8-pET28a表達質(zhì)粒，利用原核表達系統(tǒng)表達了重組蛋白并進行了純化，解析了BmAtg8的晶體，分辨率為2.40(A)，空間群為P41，晶胞參數(shù)為a=96.77，b=96.77，c=44.31，α=β=γ=90°。BmAtg8的整體結(jié)構(gòu)包含4條β折疊片(β1-β4 strands)，在其兩側(cè)分別有2對α螺旋結(jié)構(gòu)(α

4、1-α2和α3-α4 helices)。
　　 2.保幼激素環(huán)氧水解酶的初步晶體學(xué)研究
　　 保幼激素(juvenile hormone，JH)是一種重要的昆蟲激素，在昆蟲的幼蟲生長，蛹期變態(tài)，成蟲生殖等生長和發(fā)育過程中發(fā)揮了非常重要的作用。在鱗翅目昆蟲的幼蟲期，JH維持著幼蟲的性狀，阻止蛻皮激素(ecdysteroids，Ecd)起始變態(tài)。保幼激素環(huán)氧水解酶(JHEH)是家蠶保幼激素代謝中的一個重要酶，它將保幼激素代謝