【摘要】：在乳酸乳球菌中,全局轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子CodY可以通過與啟動(dòng)子DNA作用來調(diào)控菌株生長代謝、環(huán)境適應(yīng)等相關(guān)生命活動(dòng)。在工業(yè)生產(chǎn)中,酸脅迫會(huì)使乳酸乳球菌的生長代謝受到很大的限制。CodY的代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)與乳酸乳球菌的應(yīng)激反應(yīng)密切相關(guān)。如果能夠發(fā)掘CodY龐大代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中乳酸乳球菌抗逆脅迫,尤其是抗酸脅迫的作用機(jī)制和一般規(guī)律,我們就能通過改造和優(yōu)化CodY代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的方式來增強(qiáng)乳酸乳球菌對(duì)于酸脅迫環(huán)境的抗性,從而提高菌株的生產(chǎn)能力。因此研究CodY蛋白與啟動(dòng)子DNA之間的相互作用尤為重要。為了探究CodY與啟動(dòng)子DNA的作用機(jī)制,我們運(yùn)用同源模建技術(shù)構(gòu)建了乳酸乳球菌CodY蛋白的三維構(gòu)象,采用分子對(duì)接和分子動(dòng)力學(xué)的方法分別模擬了CodY與DNA、CodY與BCAA、CodY-BCAA與DNA之間的相互作用。通過MM-PBSA方法計(jì)算體系間的結(jié)合自由能,CodY-DNA復(fù)合物1、CodY-DNA復(fù)合物2和CodY-BCAA-DNA體系的結(jié)合自由能分別為-26.67kcal/mol、-39.55kcal/mol、-63.13kcal/mol,我們發(fā)現(xiàn)BCAA可以促進(jìn)CodY與DNA的結(jié)合,并且確定非極性相互作用是CodY與DNA結(jié)合的主要驅(qū)動(dòng)力。通過分析CodYBCAA復(fù)合物體系的氫鍵作用以及能量分解的結(jié)果,找到CodY與BCAA結(jié)合過程中的關(guān)鍵氨基酸殘基5個(gè),TYR59、ARG65、TYR79、SER106、LYS112。通過分析CodY-DNA、CodY-BCAA-DNA復(fù)合物體系的氫鍵作用以及能量分解的結(jié)果,我們推測(cè)SER184、TYR185、SER186、LYS189、ILE206、ALA207、SER208、LYS213、THR217、ARG218、SER219、ASN223、LYS242、GLY243是CodY與DNA結(jié)合過程中的關(guān)鍵氨基酸。該研究結(jié)果為以后采用實(shí)驗(yàn)手段對(duì)CodY代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造和優(yōu)化提供了重要的理論依據(jù)。
【圖文】：

第 2 章 CodY 與 DNA 作用機(jī)制的分子模擬研究odY 模型的優(yōu)化及評(píng)價(jià)建模構(gòu)型更加合理穩(wěn)定，使用 Amber 對(duì) CodY 模型進(jìn)化。構(gòu)型的 RMSD 變化如圖 2-1 所示，可以看出，Co動(dòng)力學(xué)開始不久后結(jié)構(gòu)就開始穩(wěn)定，單體模型的 RM內(nèi)上下浮動(dòng)，二聚體模型的 RMSD 在 0.34nm-0.36nmMSD 值我們得知 CodY 模型經(jīng)過動(dòng)力學(xué)優(yōu)化后，結(jié)構(gòu)

18圖 2-2 CodY 模型的 PROSA 結(jié)果圖: (a)單體，(b)二聚體Figure 2-2 The PROSAresult of CodY: (a)monomer, (b)dimer
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O641.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2644195