【摘要】：宿主-病原體相互作用是當今生物學研究的一個重要領域。在過去兩年多時間里,我的精力主要集中于對兩個重要課題的研究。第一個課題是對人源DNA受體cGAS的結構生物學研究。第二個課題是結晶嗜肺軍團菌Ⅳ型分泌系統(tǒng)中蛋白偶合復合物DotL-IcmS-IcmW來解析它們之間作用機制的研究。環(huán)化GMP-AMP合成酶(cGAS)是一個新鑒定的能夠識別細胞質(zhì)中雙鏈DNA的免疫受體。在結合DNA后,cGAS能夠合成一種GMP和AMP形成的雜環(huán)二核苷酸(cGAMP)。這個雜環(huán)二核苷酸作為第一個在后生動物里面發(fā)現(xiàn)的第二信使能夠通過STING來誘導Ⅰ型干擾素和炎癥細胞活素的表達。我們解析了2.6A分辨率水平的人源cGAS非活化狀態(tài)的晶體結構。通過結構生物學分析我們發(fā)現(xiàn)cGAS采取了和其他NTase成員相類似的結構并且它的活化中心也坐落于經(jīng)典的催化口袋里面。我們還把它與其同源物OAS1進行比較分析來揭示這兩個NTase成員之間催化機制上的相同點和不同點。通過結構上的比較我們還發(fā)現(xiàn)了cGAS為什么具有特異性結合雙鏈DNA而不是RNA或者其他核酸的分子機制。我的第二個課題是關于嗜肺軍團菌中三個蛋白復合物(DotL-IcmS-IcmW)的結構研究生物學研究。嗜肺軍團菌是引起軍團菌肺炎的病原體。嗜肺軍團菌擁有Ⅳ型分泌系統(tǒng),這個系統(tǒng)是由二十七個蛋白組成的分子轉運機器。嗜肺軍團菌借助這個裝置能夠向宿主巨噬細胞中注入200個以上效應蛋白。這些效應蛋白能夠調(diào)節(jié)宿主細胞的膜泡運輸途徑來構建一個叫做包裹嗜肺軍團菌的膜泡(LCV)的結構以及抑制宿主細胞的免疫防御系統(tǒng)以有利于自己的生存和繁殖。DotL是肺炎軍團菌Ⅳ型分泌系統(tǒng)中的一個成分,它特異的與兩個分子伴侶IcmS和IcmW結合形成三元蛋白偶合復合物,并且利用自己的ATPase活性來介導IcmS-IcmW依賴的底物的運輸。但是,DotL是怎樣和二元復合物IcmS-IcmW相互作用以及IcmS-IcmW是怎樣識別效應蛋白底物的,這些問題都還不清楚。在我的這項研究中,我們純化并得到了DotL-IcmS-IcmW復合物并最終解析了該復合物2.6A分辨率水平的晶體結構。從結構中我們可以看到DotL-IcmS-IcmW形成一個字母“n”的構型,DotL、IcmS、 IcmW三者之間主要是以疏水作用維系的。最后我們預測了DotL與底物競爭性和非競爭性結合IcmS-IcmW的兩種模型來闡明DotL-IcmS-IcmW在轉運IcmS-IcmW依賴的底物過程中的作用機制。
[Abstract]:Host-pathogen interaction is an important field of biological research today. For more than two years, my focus has been on two important subjects. The first is the study of the structural biology of human DNA receptor CGAS. The second topic is the study of the protein coupling complex DotL-IcmS-IcmW in the secretory system of Legionella pneumophila 鈪，

本文編號：2120416