氨基酸侧链基团与类泛素蛋白适盐性的关系研究

发布时间：2020-05-20 08:44

【摘要】：目前对于蛋白适盐机制的研究多集中于定性方面,且比较笼统,存在一些自相矛盾的地方,而对于更细致的如氨基酸不同的位置及不同的氨基酸类型对蛋白质适盐性的定量影响还没有人研究过。前期研究发现嗜盐古菌类泛素蛋白Samp2在低盐下不如高盐下折叠的好,而单点突变体Samp2-D31G在低盐下就可达到完全折叠状态;根据序列分析发现真核类泛素蛋白在与Samp2第31位点相对应的结构位点上的氨基酸均为G(甘氨酸)。因此,我们把Samp2及其它类泛素蛋白作为研究对象,旨在通过对它们适盐性机制的研究,为根据特定应用环境的盐条件有针对性地对蛋白质进行改造或设计使其更好地适应应用环境提供理论基础。本研究运用定点突变结合远紫外圆二色谱、内源荧光、分子筛等方法研究不同位置及类型的氨基酸对Samp2和其它类泛素蛋白适盐性的影响。首先构建了Samp2第31位点不同氨基酸类型的突变体并表达纯化。内源荧光检测显示不同盐浓度下Samp2-D31位点各突变体的整体三级结构基本不变;分子筛检测显示不同盐浓度下各突变体的四级结构也分别相同;但CD检测显示将31位点D(天冬氨酸)突变为带正点的氨基酸或不带电的氨基酸要比突变为带负电荷的氨基酸在低盐下折叠得好且热稳定性更高。这些结果说明Samp2的适盐性与氨基酸所带电荷相关。另外,本研究的结果还显示,Samp2上loop区的D/E突变为G的突变体在低盐条件下折叠情况比二级结构区域的相同类型突变体要好,说明Samp2的适盐性与负电氨基酸所在位置的柔性或溶液可及性相关。基于以上研究成果,将布氏椎体虫类泛素蛋白上与Samp2第31位点相对应的G突变为D,检测突变体的适盐性,以验证两种类型氨基酸在类泛素蛋白进化和适应不同盐环境中的角色。结果显示,虽然多数突变体在高盐环境中的二级结构和三级结构与低盐下相同,且与野生型一致,但Tb-Nedd8-G36D在高盐下的折叠程度要高于低盐,支持负电氨基酸有助于蛋白质适应高盐环境的结论。不过,对蛋白质结构稳定性的检测结果显示,Tb-UB-G35D在低盐和高盐下的稳定性均低于Tb-UB,与以上结论相悖。这些结果提示氨基酸类型与蛋白质适盐性之间关系的复杂性,有待进一步深入研究来阐明。本研究对Samp2蛋白及其它类泛素蛋白适盐性的探索有助于我们加深对蛋白质适盐机制的理解,同时也为蛋白质进化和折叠机制的阐明提供了素材。
【图文】：

真核生物椎体虫能适应现代地球低盐生境，因此这些真核类泛素蛋白也可以适应逡逑低盐条件＝但它们适应现代地球低盐环境的机制还不明确，而从序列上找不出明逡逑显的规律，且序列相似性仅为２７．８８％邋（图１．２），，相差较大，因此可以作为蛋白逡逑质适盐性问题研究的很好模板。逡逑Ｔｂ－ＵＢ．邋ｔ：：ｔ逦逦ＭＱＩｒｌＫＴＬ逦８逡逑Ｔｂ－Ｎｅｄｄ８．邋ｔ：：ｒ邋逦ＭＬＬＫｌＫＴＶ逦８逡逑Ｔｂ－ｓｕＭＯ．邋ｔ－ｔ逦ｍｄｅｐｔｈｎｓｎｎｇｇｅｐｓｎｎｇｇｅｇａｅｇｔｃｋｅｅｔａｌｖａｖｋ｜－＇／ｎａ逦４０逡逑Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ逦ｖ逡逑Ｔｂ－ＵＢ．邋ｔ：－：ｔ逦ＴＧＫＴＩＡＬＥＶＥＡＳＤ．ＴＩＥＮＶＫＡＫＩＱＤＫｅＢｐＰＤＱｑ｜ｌＩＦ；Ｊ逦４７逡逑Ｔｂ－Ｎｅｄｄ８．ｔ：：ｔ逦ＳＮＫＶＩＱＩＴＳＬＴＤＤＮＴＩＡＥＬＫＧＫＬＥＥＳｅＨｐＧＮＭｉ｜ｌＶＹｑ｜逦４８逡逑Ｔｂ－ＳＵＭ０．ｔ：：ｔ逦ＤＧＡＥＭＦＦＲＩＫＳＲＴ．ＡＬＫＫＬＩＤＴＹＣＫＫ；）Ｂ；－ＲＮＳ＂｜ｒ邋ＬＦｄ｜逦７９逡逑Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ逦ｇｉ逦ｒ邋ｇ逡逑Ｔｂ－ＵＢ．ｔｘｔ逦ＫＱＬＥＤＧＲＴＬＡＤＹＮＩＱＫＥＳＴＬＨＬＶＬＲＬＲＧｌ逦７６逡逑Ｔｂ－Ｎｅｄｄ８．ｔｘｔ逦ＫＱＬＥＤＥＫＲＬＫＤＹＱＭＳＡＧＡＴＦＨＭＷＡＬＲａＩ逦７７逡逑Ｔｂ－ＳＵＭＯ．邋ｔ＞：ｔ逦ＴＰＩＤＥＴＫＴＰＥＥＬＧＭＥＤＤＤＶＩＤＡＭＶＥＱＴＧ１逦１０８逡逑Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ逦ｑ逡逑图１．２邋Ｔｂ泛素及类泛素多序列比对图逡逑４逡逑

真核生物椎体虫能适应现代地球低盐生境，因此这些真核类泛素蛋白也可以适应逡逑低盐条件＝但它们适应现代地球低盐环境的机制还不明确，而从序列上找不出明逡逑显的规律，且序列相似性仅为２７．８８％邋（图１．２），相差较大，因此可以作为蛋白逡逑质适盐性问题研究的很好模板。逡逑Ｔｂ－ＵＢ．邋ｔ：：ｔ逦逦ＭＱＩｒｌＫＴＬ逦８逡逑Ｔｂ－Ｎｅｄｄ８．邋ｔ：：ｒ邋逦ＭＬＬＫｌＫＴＶ逦８逡逑Ｔｂ－ｓｕＭＯ．邋ｔ－ｔ逦ｍｄｅｐｔｈｎｓｎｎｇｇｅｐｓｎｎｇｇｅｇａｅｇｔｃｋｅｅｔａｌｖａｖｋ｜－＇／ｎａ逦４０逡逑Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ逦ｖ逡逑Ｔｂ－ＵＢ．邋ｔ：－：ｔ逦ＴＧＫＴＩＡＬＥＶＥＡＳＤ．ＴＩＥＮＶＫＡＫＩＱＤＫｅＢｐＰＤＱｑ｜ｌＩＦ；Ｊ逦４７逡逑Ｔｂ－Ｎｅｄｄ８．ｔ：：ｔ逦ＳＮＫＶＩＱＩＴＳＬＴＤＤＮＴＩＡＥＬＫＧＫＬＥＥＳｅＨｐＧＮＭｉ｜ｌＶＹｑ｜逦４８逡逑Ｔｂ－ＳＵＭ０．ｔ：：ｔ逦ＤＧＡＥＭＦＦＲＩＫＳＲＴ．ＡＬＫＫＬＩＤＴＹＣＫＫ；）Ｂ；－ＲＮＳ＂｜ｒ邋ＬＦｄ｜逦７９逡逑Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ逦ｇｉ逦ｒ邋ｇ逡逑Ｔｂ－ＵＢ．ｔｘｔ逦ＫＱＬＥＤＧＲＴＬＡＤＹＮＩＱＫＥＳＴＬＨＬＶＬＲＬＲＧｌ逦７６逡逑Ｔｂ－Ｎｅｄｄ８．ｔｘｔ逦ＫＱＬＥＤＥＫＲＬＫＤＹＱＭＳＡＧＡＴＦＨＭＷＡＬＲａＩ逦７７逡逑Ｔｂ－ＳＵＭＯ．邋ｔ＞：ｔ逦ＴＰＩＤＥＴＫＴＰＥＥＬＧＭＥＤＤＤＶＩＤＡＭＶＥＱＴＧ１逦１０８逡逑Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ逦ｑ逡逑图１．２邋Ｔｂ泛素及类泛素多序列比对图逡逑４逡逑
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q51

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 魏文毅;孙毅;曹诚;常智杰;陈策实;陈Oz;程金科;冯仁田;高大明;胡荣贵;贾立军;姜天霞;金建平;李汇华;李卫;刘翠华;刘萱;马蕾娜;缪时英;饶枫;商瑜;宋质银;万勇;王恒彬;王平;王占新;吴缅;吴乔;谢旗;谢松波;谢志平;徐平;许执恒;杨波;阳成伟;应美丹;张宏冰;张令强;赵永超;周军;朱军;王琳芳;张宏;王琛;邱小波;;类泛素蛋白及其中文命名[J];科学通报;2018年25期

2 晏琛;邵江华;;类泛素蛋白与肝癌[J];中国肿瘤临床;2014年14期

3 李华明;罗彦英;史颖萍;辛芝;张艳萍;;特异性泛素蛋白酶—22生物学功能研究现状[J];中国中西医结合外科杂志;2012年03期

4 黄新敏;张艳霞;万小荣;;泛素蛋白的研究进展[J];广东农业科学;2010年06期

5 郭忠建;朱颖敏;陈克平;;杆状病毒泛素蛋白的序列及分子进化分析[J];安徽农业科学;2010年35期

6 田迎;袁彩云;许静;卢光明;郑玲;;人源可溶性B淋巴细胞刺激因子在大肠埃希菌中的类泛素蛋白融合表达及鉴定[J];医学研究生学报;2013年11期

7 郭忠建;朱颖敏;陈克平;;杆状病毒泛素蛋白的序列及分子进化分析(英文)[J];Agricultural Science & Technology;2010年Z1期

8 刘主;龚洲;唐淳;;泛素蛋白及其多聚体动态结构和功能的研究[J];中国科学基金;2015年06期

9 田华;戴爱国;符代炎;谭双香;胡瑞成;朱黎明;;小泛素蛋白样修饰蛋白1在大鼠低氧性肺动脉高压发病中的作用[J];中国呼吸与危重监护杂志;2010年01期

10 张梅娟;沙伟;刘博;安洪雪;宋璐;;毛尖紫萼藓类泛素蛋白基因的克隆与表达分析[J];华北农学报;2014年06期

相关会议论文 前10条

1 常永刚;宋爱新;施燕红;胡红雨;林东海;;人BMSC-UbP蛋白的UBA结构域结构及其与泛素的复合物结构[A];第十四届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2006年

2 吴焱秋;柴家科;杨红明;陈敏亮;陈宝驹;;严重烧伤后大鼠不同类型骨骼肌泛素蛋白水平的变化及意义[A];全国危重烧伤患者早期复苏对策专题研讨会论文汇编[C];2005年

3 唐淳;;Lys63连接的二聚泛素蛋白的构象空间分析[A];中国化学会第十八届全国有机分析及生物分析学术研讨会论文集[C];2015年

4 袁磊;吴国豪;张波;;肌肉细胞特异性泛素蛋白连接酶(E3)在恶性肿瘤病人肌肉中的表达及其意义[A];中华医学会第十一届全国营养支持学术会议论文汇编[C];2008年

5 邵江华;;类泛素蛋白FAT10与原发性肝癌[A];第十五届全国肝癌学术会议资料汇编[C];2015年

6 盛长林;邵华;阮姗;丛树艳;;类泛素蛋白NEDD8在变异亨廷顿蛋白包涵体中积聚[A];中华医学会第十七次全国神经病学学术会议论文汇编（上）[C];2014年

7 唐爽;徐莲;黄钢;;类泛素蛋白酶2(SENP2)通过抑制AKT磷酸化调节乳腺肿瘤糖代谢[A];中华医学会第九次全国核医学学术会议论文摘要汇编[C];2011年

8 赵妍;张延旭;蒋澄宇;;Bnip1在H5N1型禽流感病毒诱导的细胞死亡中的作用[A];第四届泛环渤海生物化学与分子生物学会学术交流会论文集[C];2013年

9 朱刚才;蔡耿明;李果;刘勇;张欣;崔湘凝;谭浩蕾;余长云;黄东海;;泛素蛋白在转移性喉鳞癌组织中的表达及临床意义[A];全国耳鼻咽喉头颈外科中青年学术会议论文汇编[C];2012年

10 叶晓峰;林晓峰;吴乔;;视黄酸受体α的泛素化或SUMO化决定其特性及其与视黄素X受体α的相互作用[A];中国细胞生物学学会第八届会员代表大会暨学术大会论文摘要集[C];2003年

相关重要报纸文章 前3条

1 仇逸邋闵建颖;我国科学家发现类泛素蛋白酶调控机制[N];医药经济报;2007年

2 记者 李晨;有证据了!更“经济”的蛋白修饰机制[N];中国科学报;2019年

3 记者 施嘉奇邋通讯员 闵建颖;肿瘤血管生长可望阻断[N];文汇报;2007年

相关博士学位论文 前4条

1 刘鹏;淀粉样蛋白致病机理及其调控的体外研究[D];清华大学;2013年

2 袁磊;肌肉细胞特异性泛素蛋白连接酶在癌性恶液质中作用机制的研究[D];复旦大学;2008年

3 陈焕;应用蛋白质组学方法检测系统性红斑狼疮的生物学标记物[D];北京协和医学院;2010年

4 贾占奎;肾母细胞瘤血清标记物的筛选与鉴定[D];郑州大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 李权;氨基酸侧链基团与类泛素蛋白适盐性的关系研究[D];安徽大学;2019年

2 李爽;不同年龄阶段泛素蛋白在神经组织表达特征[D];河北医科大学;2010年

3 管超建;多聚泛素及类泛素蛋白的化学合成研究[D];合肥工业大学;2017年

4 邱士优;拟南芥HECT类泛素蛋白连接酶家族基因表达和功能的初步研究[D];福建农林大学;2016年

5 陈晶波;吡格列酮及黄酮类药物抑制2型糖尿病大鼠肾脏泛素蛋白酶复合体系统介导的NF-κB活化作用的研究[D];福建医科大学;2008年

6 李欣欣;淀粉结合结构域AmyP-SBD的结构研究及类泛素蛋白SAMP2的嗜盐机制研究[D];安徽大学;2016年

7 童娜;热应激对草鱼肾细胞凋亡的影响[D];华中农业大学;2014年

8 李磊;蛋白质的荧光标记及运输方法的研究[D];清华大学;2016年

9 曹月;类泛素蛋白Nedd8对PDX-1蛋白稳定性的调控研究[D];南京医科大学;2015年

10 崔奇新;家蚕NEDDylation修饰调控细胞周期研究[D];西南大学;2017年

本文编号：2672359