【摘要】：異檸檬酸脫氫酶催化異檸檬酸的氧化脫羧反應生成α酮戊二酸。調節(jié)異檸檬酸脫氫酶的活性對它的生物功能的發(fā)揮有關鍵影響。細菌源的異檸檬酸脫氫酶采用一種底物和輔酶隨機結合的催化方式,并且它的活性調節(jié)是通過位于活性中心的一個絕對保守的絲氨酸的可逆磷酸化來完成的。而來源于真核生物的同工酶盡管擁有多種重要的生物功能,但它的催化方式和調節(jié)機制仍然不清楚。通過X射線晶體學的方法,我們解析出人源細胞漿內異檸檬酸脫氫酶結合底物和輔酶不同組合的晶體結構,通過對于這些結構的分析和研究,我們發(fā)現了與其生物功能相關的三種構象狀態(tài)。這三種狀態(tài)無論在活性中心,還是在整體分子上都有著顯著的差別。一個位于活性中心的在所有已知的此類酶的結構中都呈現為α螺旋的結構單元,在開放的、非活性的構象狀態(tài)下,解旋為一個長的無規(guī)卷曲;而在半張開的、中間狀態(tài)的構象下,呈現為部分解旋的α螺旋;最后,在閉合的,活性狀態(tài)下,又完全恢復成了α螺旋。位于這個結構單元上的279位的天冬氨酸的側鏈在非活性狀態(tài)下占據了底物異檸檬酸的結合位點,并且和94位的絲氨酸(相當于細菌中此酶的磷酸化位點)形成了氫鍵;而在活性狀態(tài)下天冬氨酸的側鏈是直接或間接參與金屬離子鏊合的。由此我們提出了一套針對人的NADP依賴性異檸檬酸脫氫酶的全新的自身調節(jié)機制。這種機制通過模仿其細菌中的同工酶的可逆磷酸化來發(fā)揮作用,并且可以很好的解釋現有的生物學和生物化學數據。這些生化和結構方面的數據不僅使我們可以清楚地探討這個酶對其底物和輔酶的結合方式以及特異性,還有助于我們了解它的催化機制和生物學意義。
【學位授予單位】：中國科學院研究生院（上海生命科學研究院）
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：R341

【引證文獻】

相關碩士學位論文 前2條

1 肖玲;松江鱸（Trachidermus fasciatus）六種糖代謝酶的基因克隆與序列分析[D];山東大學;2011年

2 宋媛媛;原穴與相應臟腑同源性物質基礎[D];遼寧中醫(yī)藥大學;2009年

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本文編號：2519954