乳酸乳球菌转录因子CodY与启动子DNA作用机制的模拟研究

发布时间：2020-04-29 03:54

【摘要】：在乳酸乳球菌中,全局转录调控因子CodY可以通过与启动子DNA作用来调控菌株生长代谢、环境适应等相关生命活动。在工业生产中,酸胁迫会使乳酸乳球菌的生长代谢受到很大的限制。CodY的代谢调控网络与乳酸乳球菌的应激反应密切相关。如果能够发掘CodY庞大代谢调控网络中乳酸乳球菌抗逆胁迫,尤其是抗酸胁迫的作用机制和一般规律,我们就能通过改造和优化CodY代谢调控网络的方式来增强乳酸乳球菌对于酸胁迫环境的抗性,从而提高菌株的生产能力。因此研究CodY蛋白与启动子DNA之间的相互作用尤为重要。为了探究CodY与启动子DNA的作用机制,我们运用同源模建技术构建了乳酸乳球菌CodY蛋白的三维构象,采用分子对接和分子动力学的方法分别模拟了CodY与DNA、CodY与BCAA、CodY-BCAA与DNA之间的相互作用。通过MM-PBSA方法计算体系间的结合自由能,CodY-DNA复合物1、CodY-DNA复合物2和CodY-BCAA-DNA体系的结合自由能分别为-26.67kcal/mol、-39.55kcal/mol、-63.13kcal/mol,我们发现BCAA可以促进CodY与DNA的结合,并且确定非极性相互作用是CodY与DNA结合的主要驱动力。通过分析CodYBCAA复合物体系的氢键作用以及能量分解的结果,找到CodY与BCAA结合过程中的关键氨基酸残基5个,TYR59、ARG65、TYR79、SER106、LYS112。通过分析CodY-DNA、CodY-BCAA-DNA复合物体系的氢键作用以及能量分解的结果,我们推测SER184、TYR185、SER186、LYS189、ILE206、ALA207、SER208、LYS213、THR217、ARG218、SER219、ASN223、LYS242、GLY243是CodY与DNA结合过程中的关键氨基酸。该研究结果为以后采用实验手段对CodY代谢调控网络进行改造和优化提供了重要的理论依据。
【图文】：

第 2 章 CodY 与 DNA 作用机制的分子模拟研究odY 模型的优化及评价建模构型更加合理稳定，使用 Amber 对 CodY 模型进化。构型的 RMSD 变化如图 2-1 所示，可以看出，Co动力学开始不久后结构就开始稳定，单体模型的 RM内上下浮动，二聚体模型的 RMSD 在 0.34nm-0.36nmMSD 值我们得知 CodY 模型经过动力学优化后，结构

18图 2-2 CodY 模型的 PROSA 结果图: (a)单体，(b)二聚体Figure 2-2 The PROSAresult of CodY: (a)monomer, (b)dimer
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O641.3

【参考文献】

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本文编号：2644195