本文選題：肺炎鏈球菌 + HtrA��； 參考：《中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2011年博士論文

【摘要】：本論文主要研究了肺炎鏈球菌HtrA蛋白PDZ結(jié)構(gòu)域和嗜鹽古菌SAMPs蛋白的溶液結(jié)構(gòu)和功能: (Ⅰ) HtrA是一類保守的絲氨酸蛋白酶,在真核生物和原核生物的蛋白質(zhì)質(zhì)量控制中都發(fā)揮了重要的作用。HtrA蛋白在C端擁有一個可以調(diào)節(jié)蛋白酶水解活性的PDZ結(jié)構(gòu)域。在此,我們利用NMR核磁共振的方法解析了肺炎鏈球菌的HtrA PDZ結(jié)構(gòu)域的溶液結(jié)構(gòu)。與經(jīng)典的PDZ結(jié)構(gòu)域一樣,肺炎鏈球菌HtrA PDZ由3個α螺旋和5個β鏈組成。接著,通過表面等離子共振(SPR),我們證明了肺炎鏈球菌HtrA PDZ結(jié)構(gòu)域可以識別具有XXX-YYF-COOH motif的小肽。最后根據(jù)化學(xué)位移擾動和點突變實驗,我們對肺炎鏈球菌HtrA PDZ結(jié)構(gòu)域與小肽相互作用的界面和參與識別的關(guān)鍵氨基酸進(jìn)行了研究。肺炎鏈球菌HtrA PDZ結(jié)構(gòu)域利用其第一個β鏈和第三個α螺旋形成的小溝識別小肽底物。位于結(jié)合界面的氨基酸殘基主要通過疏水作用與小肽聯(lián)系;而兩者殘基側(cè)鏈之間形成的氫鍵對于結(jié)合也是非常重要的。與其他HtrA PDZ結(jié)構(gòu)域相比,肺炎鏈球菌HtrA PDZ結(jié)構(gòu)域擁有保守的三維結(jié)構(gòu)和相似的底物結(jié)合方式;這暗示了肺炎鏈球菌HtrA可能擁有同樣的激活方法:PDZ結(jié)構(gòu)域識別配體,引起構(gòu)象變化,并傳遞至蛋白酶體結(jié)構(gòu)域,最終降解底物。 (Ⅱ)蛋白質(zhì)可以被多種分子或者蛋白修飾。泛素和類泛素蛋白就是其中一種。真核生物內(nèi),泛素和類泛素蛋白在很多進(jìn)程中發(fā)揮了重要的作用,包括蛋白酶介導(dǎo)的水解,異染色質(zhì)的重塑,蛋白運輸?shù)�。Pup是原核生物中第一個蛋白共價修飾蛋白的例子。與泛素不同,Pup利用脫酰胺酶和谷氨酰胺合成酶參與共價連接并且擁有一個無序的結(jié)構(gòu)。作為第三類生物形式,古細(xì)菌擁有類似真核生物的蛋白酶體,但其類似泛素的修飾系統(tǒng)還不清楚。近來,嗜鹽古菌中的兩個類泛素蛋白已被報道:SAMP1和SAMP2。這里,我們解析了SAMPs ( SAMP1和SAMP2)的溶液結(jié)構(gòu)。在低鹽下,SAMP1和SAMP2均擁有兩套構(gòu)象:一套是有序的,并相似于真核生物內(nèi)類泛素蛋白的保守的β-grasp結(jié)構(gòu);另一套則和Pup一樣是無序的。然而,隨著鹽濃度的增加,無序構(gòu)象逐漸消失;但有序構(gòu)象依然保留在高鹽下。此外,通過化學(xué)位移擾動實驗,我們發(fā)現(xiàn)SAMP1可以與兩個蛋白酶體激活核苷酸酶PanA和PanB結(jié)合。因此,SAMP1可能通過與PanA和PanB相互作用從而在蛋白酶體介導(dǎo)的蛋白水解途徑中發(fā)揮重要作用。
[Abstract]:In this paper, we studied the solution structure and function of HtrA protein PDZ domain of Streptococcus pneumoniae and SAMPs protein of halophilic ancient bacteria: (I) HtrA is a kind of conserved serine protease. HtrA protein plays an important role in protein quality control of both eukaryotes and prokaryotes. HtrA protein has a PDZ domain which can regulate proteolytic activity at C-terminal. The solution structure of HtrA PDZ domain of Streptococcus pneumoniae was analyzed by NMR. Like the classical PDZ domain, Streptococcus pneumoniae HtrA PDZ consists of three 偽 helix and five 尾 chains. Then, by surface plasmon resonance (SPR), we have proved that the HtrA PDZ domain of Streptococcus pneumoniae can recognize the small peptide with XXX-YF-COOH motif. Finally, based on the chemical shift perturbation and point mutation experiments, we studied the interaction interface of HtrA PDZ domain with small peptides and the key amino acids involved in the recognition of Streptococcus pneumoniae. Streptococcus pneumoniae HtrA PDZ domain recognizes small peptide substrates using its first 尾 chain and the small groove formed by the third 偽 helix. The amino acid residues located at the binding interface are mainly connected with small peptides by hydrophobic interaction, and the hydrogen bonds formed between the side chains of the two residues are also very important for the binding. Compared with other HtrA PDZ domains, Streptococcus pneumoniae HtrA PDZ domain has conserved three-dimensional structure and similar substrate binding mode, which suggests that Streptococcus pneumoniae HtrA may have the same activation method: PDZ domain recognition ligand. Conformation changes are induced and transferred to the proteasome domain to degrade the substrate. (II) proteins can be modified by a variety of molecules or proteins. Ubiquitin and ubiquitin-like proteins are one of them. In eukaryotes, ubiquitin and ubiquitin proteins play important roles in many processes, including protease-mediated hydrolysis, heterochromatin remodeling, protein transport, and so on, which are the first examples of protein covalent modified proteins in prokaryotes. In contrast to ubiquitin, Pup uses deacylase and glutamine synthase to join covalently and has a disordered structure. The eukaryote-like proteasome is found in the third group of organisms, but its Ubiquitin-like modification system is not clear. Recently, two ubiquitin-like proteins in halophilic ancient bacteria have been reported: SAMP1 and SAMP2. Here, we have analyzed the solution structures of SAMPs (SAMP1 and SAMP2). Both SAMP1 and SAMP2 have two conformations under low salt: one is ordered, which is similar to the conserved 尾 -grasp structure of ubiquitin like proteins in eukaryotes, and the other is disordered like Pup. However, with the increase of salt concentration, the disordered conformation gradually disappeared, but the ordered conformation remained at high salt level. In addition, we found that SAMP1 could bind to two proteasome activated nucleotides PanA and PanB by chemical shift perturbation experiment. Therefore, SAMP1 may play an important role in proteasome mediated proteolysis pathway by interacting with PanA and PanB.
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：R378

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王碩;于佳一;李惟;李菲;;SDS膠束溶液中Exendin-4活性類似物結(jié)構(gòu)分析[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報;2011年04期

2 胡蘊菲;金長文;;蛋白質(zhì)溶液結(jié)構(gòu)及動力學(xué)的核磁共振研究[J];波譜學(xué)雜志;2009年02期

3 熊景文;曾丹云;姜凌;劉買利;;桿狀病毒蛋白融合肽LdF在溶液中的NMR結(jié)構(gòu)研究[J];波譜學(xué)雜志;2012年01期

4 楊林;范美華;劉雪珠;武梅;石戈;廖智;;兩種合成抗菌肽的結(jié)構(gòu)及抗菌作用機(jī)理[J];生物工程學(xué)報;2011年11期

5 黃俊峰;段鵬;吳文言;;基于模板的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測[J];生物物理學(xué)報;2011年01期

6 沈溪輝;胡永林;王大成;;血紅素氧合酶HugZ組氨酸-249對組氨酸-245側(cè)鏈缺失補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)[J];生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展;2012年09期

7 黃飛娟;杜為紅;王保懷;;含有D型氨基酸的新型毒肽——芋螺馬芬在pH5的溶液結(jié)構(gòu)(英文)[J];物理化學(xué)學(xué)報;2008年09期

8 鄧益斌;胡炳文;周平;;類蜘蛛絲聚合物結(jié)構(gòu)及分子運動的固體核磁共振研究[J];物理化學(xué)學(xué)報;2009年07期

9 張永光,李文均,姜成林,張忠澤;嗜鹽放線菌的研究進(jìn)展[J];微生物學(xué)雜志;2002年04期

10 張帆;張兵;向華;胡松年;;極端嗜鹽古菌中CRISPR結(jié)構(gòu)的生物信息學(xué)分析[J];微生物學(xué)報;2009年11期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王丹;膜蛋白Nramp跨膜區(qū)相關(guān)肽的結(jié)構(gòu)及功能研究[D];吉林大學(xué);2011年

2 王玉霞;HIV-1包膜蛋白gp41胞外近膜區(qū)域的結(jié)構(gòu)研究[D];吉林大學(xué);2011年

3 趙興旺;雞TLR4不同突變基因型對抗腸炎沙門氏菌感染的差異[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2011年

4 任路;黃孢原毛平革菌（Phanerochaete chrysosporium）ABC轉(zhuǎn)運蛋白家族基因同源ctg16序列的分析[D];四川大學(xué);2004年

5 王璐;基于智能優(yōu)化與隱馬爾可夫模型的多序列比對算法研究[D];吉林大學(xué);2006年

6 張俊欽;亞洲玉米螟幾丁質(zhì)酶3D模建及其抑制劑的虛擬篩選[D];大連理工大學(xué);2006年

7 姚波;蛋白CMS SH3結(jié)構(gòu)域溶液結(jié)構(gòu)的測定及其與c-Cbl C-末端多肽相互作用的研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

8 陳志亮;南極中度嗜鹽菌鹽單胞菌Nj223四氫嘧啶生物合成基因ectABC的克隆及其功能初步研究[D];廈門大學(xué);2007年

9 袁金橋;真核生物翻譯起始因子eIF5A溶液結(jié)構(gòu)研究[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2008年

10 畢允晨;蛋白質(zhì)的表達(dá)、純化和溶液結(jié)構(gòu)的研究[D];山東師范大學(xué);2009年

，

本文編號：2100340