【摘要】：異檸檬酸脫氫酶催化異檸檬酸的氧化脫羧反應(yīng)生成α酮戊二酸。調(diào)節(jié)異檸檬酸脫氫酶的活性對(duì)它的生物功能的發(fā)揮有關(guān)鍵影響。細(xì)菌源的異檸檬酸脫氫酶采用一種底物和輔酶隨機(jī)結(jié)合的催化方式,并且它的活性調(diào)節(jié)是通過(guò)位于活性中心的一個(gè)絕對(duì)保守的絲氨酸的可逆磷酸化來(lái)完成的。而來(lái)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(diào)節(jié)機(jī)制仍然不清楚。通過(guò)X射線晶體學(xué)的方法,我們解析出人源細(xì)胞漿內(nèi)異檸檬酸脫氫酶結(jié)合底物和輔酶不同組合的晶體結(jié)構(gòu),通過(guò)對(duì)于這些結(jié)構(gòu)的分析和研究,我們發(fā)現(xiàn)了與其生物功能相關(guān)的三種構(gòu)象狀態(tài)。這三種狀態(tài)無(wú)論在活性中心,還是在整體分子上都有著顯著的差別。一個(gè)位于活性中心的在所有已知的此類(lèi)酶的結(jié)構(gòu)中都呈現(xiàn)為α螺旋的結(jié)構(gòu)單元,在開(kāi)放的、非活性的構(gòu)象狀態(tài)下,解旋為一個(gè)長(zhǎng)的無(wú)規(guī)卷曲;而在半張開(kāi)的、中間狀態(tài)的構(gòu)象下,呈現(xiàn)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(fù)成了α螺旋。位于這個(gè)結(jié)構(gòu)單元上的279位的天冬氨酸的側(cè)鏈在非活性狀態(tài)下占據(jù)了底物異檸檬酸的結(jié)合位點(diǎn),并且和94位的絲氨酸(相當(dāng)于細(xì)菌中此酶的磷酸化位點(diǎn))形成了氫鍵;而在活性狀態(tài)下天冬氨酸的側(cè)鏈?zhǔn)侵苯踊蜷g接參與金屬離子鏊合的。由此我們提出了一套針對(duì)人的NADP依賴(lài)性異檸檬酸脫氫酶的全新的自身調(diào)節(jié)機(jī)制。這種機(jī)制通過(guò)模仿其細(xì)菌中的同工酶的可逆磷酸化來(lái)發(fā)揮作用,并且可以很好的解釋現(xiàn)有的生物學(xué)和生物化學(xué)數(shù)據(jù)。這些生化和結(jié)構(gòu)方面的數(shù)據(jù)不僅使我們可以清楚地探討這個(gè)酶對(duì)其底物和輔酶的結(jié)合方式以及特異性,還有助于我們了解它的催化機(jī)制和生物學(xué)意義。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院（上海生命科學(xué)研究院）
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類(lèi)號(hào)】：R341

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)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(xué);2011年

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

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本文編號(hào)：2519954