結(jié)核病(TB)是由結(jié)核分枝桿菌引起的嚴(yán)重感染性疾病,是全球十大死因之一。據(jù)WHO的報告,2016年全球有1,040萬人患有結(jié)核病。其中,兒童感染者為100萬。170萬人死于該病(其中40萬人患有艾滋病毒)。抗生素在結(jié)核病治療中的長期使用,引起耐藥結(jié)核菌感染病例增多。2016年,世界范圍內(nèi)估計新增60萬例多重耐藥結(jié)核菌感染病例,為結(jié)核病的防治工作帶來前所未有的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此,發(fā)現(xiàn)新的藥物靶點和設(shè)計新型抗結(jié)核藥物迫在眉睫。氨酰tRNA合成酶(aminoacyl-tRNAsynthetases,aaRS)作為細(xì)胞內(nèi)高度保守蛋白酶家族,參與到生物遺傳信息翻譯過程中,負(fù)責(zé)將氨基酸轉(zhuǎn)移到對應(yīng)的tRNA上,是確保細(xì)胞內(nèi)遺傳信息忠實翻譯的酶。根據(jù)結(jié)構(gòu)與模序(motif)的差異,aaRS被分為兩類,每一類由10種酶組成。在所有的20種氨酰tRNA合成酶中,MetRS的生物學(xué)作用最為重要。它不僅識別初始tRNA,同時參與蛋白質(zhì)肽鏈的延伸。除此之外,不同物種來源的MetRS具有結(jié)構(gòu)上的多樣性。在近幾年的aaRS抑制劑研究中,發(fā)現(xiàn)了一些氨酰tRNA合成酶抑制劑,具有高選擇性和強抑制能力。aaRS已被證明是理想...

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
引言
    1 氨酰tRNA合成酶在生命中的功能
    2 氨酰tRNA合成酶的進(jìn)化
    3 氨酰tRNA合成酶抑制劑的研究現(xiàn)狀
    4 甲硫氨酰tRNA合成酶研究現(xiàn)狀
本課題擬解決的科學(xué)問題
本課題研究內(nèi)容和意義
    1 重組蛋白的獲得和生化研究
    2 結(jié)核分枝桿菌MetRS的晶體學(xué)研究
    3 結(jié)核分枝桿菌MetRS的結(jié)構(gòu)分析及突變驗證
第一章 結(jié)核分枝桿菌MetRS重組蛋白質(zhì)的制備和生化研究
    1.1 材料與儀器
        1.1.1 材料
        1.1.2 儀器
    1.2 方法
        1.2.1 MetRS氨基酸序列分析
        1.2.2 MetRS基因的克隆
        1.2.3 MetRS重組蛋白的表達(dá)篩選
        1.2.4 MetRS重組蛋白的純化
        1.2.5 重組蛋白質(zhì)的活性測定
        1.2.6 MetRS酶反應(yīng)動力學(xué)分析
    1.3 結(jié)果
        1.3.1 MetRS的多序列比對及聚類分析
        1.3.2 結(jié)核分枝桿菌MetRS重組表達(dá)載體的構(gòu)建篩選
        1.3.3 結(jié)核分枝桿菌MetRS重組蛋白的制備
        1.3.4 結(jié)核分枝桿菌MetRS重組蛋白質(zhì)的活性鑒定
        1.3.5 底物甲硫氨酸K_m常數(shù)
        1.3.6 底物ATP K_m常數(shù)
        1.3.7 MetRS酶反應(yīng)動力學(xué)比較
    1.4 討論
第二章 結(jié)核分枝桿菌MetRS晶體學(xué)研究
    2.1 材料與儀器
    2.2 方法
        2.2.1 MetRS配體選擇
        2.2.2 晶體生長條件篩選
        2.2.3 晶體生長條件優(yōu)化
        2.2.4 晶體的凍存條件優(yōu)化
        2.2.5 晶體數(shù)據(jù)收集
        2.2.6 晶體數(shù)據(jù)處理和結(jié)構(gòu)的解析
    2.3 結(jié)果
        2.3.1 FTS實驗結(jié)果
        2.3.2 Unligend MtMetRS結(jié)晶及衍射
        2.3.3 MtMetRS:Met-AMP復(fù)合物結(jié)晶及衍射
        2.3.4 衍射數(shù)據(jù)的處理及結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    2.4 討論
第三章 結(jié)核分枝桿菌MetRS結(jié)構(gòu)分析及驗證
    3.1 材料與儀器
    3.2 方法
        3.2.1 MtMetRS結(jié)構(gòu)分析
        3.2.2 MetRS分子模型分析
        3.2.3 突變體實驗
    3.3 結(jié)果
        3.3.1 不同物種MetRS的比較
        3.3.2 MtMetRS整體結(jié)構(gòu)模型
        3.3.3 底物誘導(dǎo)的MetRS構(gòu)象變化
        3.3.4 MetRS結(jié)合中間產(chǎn)物的差異
        3.3.5 MetRS保守性分析
        3.3.6 MetRS核酸結(jié)合環(huán)的穩(wěn)定性分析
        3.3.7 MtMetRS疏水表面分析
        3.3.8 突變實驗分析
    3.4 討論
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 縮略詞表
致謝
個人簡歷及發(fā)表文章



本文編號：3759037