【摘要】：宿主-病原體相互作用是當(dāng)今生物學(xué)研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。在過去兩年多時(shí)間里,我的精力主要集中于對(duì)兩個(gè)重要課題的研究。第一個(gè)課題是對(duì)人源DNA受體cGAS的結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究。第二個(gè)課題是結(jié)晶嗜肺軍團(tuán)菌Ⅳ型分泌系統(tǒng)中蛋白偶合復(fù)合物DotL-IcmS-IcmW來解析它們之間作用機(jī)制的研究。環(huán)化GMP-AMP合成酶(cGAS)是一個(gè)新鑒定的能夠識(shí)別細(xì)胞質(zhì)中雙鏈DNA的免疫受體。在結(jié)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(gè)雜環(huán)二核苷酸作為第一個(gè)在后生動(dòng)物里面發(fā)現(xiàn)的第二信使能夠通過STING來誘導(dǎo)Ⅰ型干擾素和炎癥細(xì)胞活素的表達(dá)。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(jié)構(gòu)。通過結(jié)構(gòu)生物學(xué)分析我們發(fā)現(xiàn)cGAS采取了和其他NTase成員相類似的結(jié)構(gòu)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(jìn)行比較分析來揭示這兩個(gè)NTase成員之間催化機(jī)制上的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。通過結(jié)構(gòu)上的比較我們還發(fā)現(xiàn)了cGAS為什么具有特異性結(jié)合雙鏈DNA而不是RNA或者其他核酸的分子機(jī)制。我的第二個(gè)課題是關(guān)于嗜肺軍團(tuán)菌中三個(gè)蛋白復(fù)合物(DotL-IcmS-IcmW)的結(jié)構(gòu)研究生物學(xué)研究。嗜肺軍團(tuán)菌是引起軍團(tuán)菌肺炎的病原體。嗜肺軍團(tuán)菌擁有Ⅳ型分泌系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)是由二十七個(gè)蛋白組成的分子轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)器。嗜肺軍團(tuán)菌借助這個(gè)裝置能夠向宿主巨噬細(xì)胞中注入200個(gè)以上效應(yīng)蛋白。這些效應(yīng)蛋白能夠調(diào)節(jié)宿主細(xì)胞的膜泡運(yùn)輸途徑來構(gòu)建一個(gè)叫做包裹嗜肺軍團(tuán)菌的膜泡(LCV)的結(jié)構(gòu)以及抑制宿主細(xì)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(tuán)菌Ⅳ型分泌系統(tǒng)中的一個(gè)成分,它特異的與兩個(gè)分子伴侶IcmS和IcmW結(jié)合形成三元蛋白偶合復(fù)合物,并且利用自己的ATPase活性來介導(dǎo)IcmS-IcmW依賴的底物的運(yùn)輸。但是,DotL是怎樣和二元復(fù)合物IcmS-IcmW相互作用以及IcmS-IcmW是怎樣識(shí)別效應(yīng)蛋白底物的,這些問題都還不清楚。在我的這項(xiàng)研究中,我們純化并得到了DotL-IcmS-IcmW復(fù)合物并最終解析了該復(fù)合物2.6A分辨率水平的晶體結(jié)構(gòu)。從結(jié)構(gòu)中我們可以看到DotL-IcmS-IcmW形成一個(gè)字母“n”的構(gòu)型,DotL、IcmS、 IcmW三者之間主要是以疏水作用維系的。最后我們預(yù)測(cè)了DotL與底物競(jìng)爭(zhēng)性和非競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合IcmS-IcmW的兩種模型來闡明DotL-IcmS-IcmW在轉(zhuǎn)運(yùn)IcmS-IcmW依賴的底物過程中的作用機(jī)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(hào)：2120416