恶臭假单胞菌S16尼古丁降解关键酶Nfo、Ami、Pp-Iso的结构和功能研究

发布时间：2021-11-17 04:07

　　尼古丁是烟草生产加工和燃吸过程中产生的一种有毒废弃物，对环境和人体健康具有危害作用。尼古丁的微生物降解具有速度快、成本低、不会产生对环境有害的污染物等优点，因此被越来越多的人所关注。本课题组筛选到的恶臭假单胞菌S16可以通过吡咯环途径高效分解代谢尼古丁。Nfo（N-甲酰马来酰胺酸去甲酰基酶，N-formylmaleamate deformylase）、Ami（马来酰胺酸脱酰胺酶，maleamate amidase）、 Pp-Iso （马来酸异构酶， Pseudomonas putida maleateisomerase）是S16中分别催化尼古丁降解途径下游三步反应的酶：Nfo催化N-甲酰马来酰胺酸脱去甲酰基团，生成马来酰胺酸；Ami作为脱氨基酶，催化马来酰胺酸脱去氨基生成马来酸；马来酸进一步被Pp-Iso异构化生成富马酸，经三羧酸循环系统代谢，最终生成无毒害作用的物质。本研究的主要创新点如下：首先，我们解析了硒代甲硫氨酸取代的Nfo的S94A突变体的晶体结构、Ami与反应产物马来酸的复合物的晶体结构、Pp-Iso与反应底物马来酸的复合物的晶体结构。并通过分子对接，获得了Nfo（S94A... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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去甲基化途径

21线衍射法晶体结构研究流程图，灰色箭头所指的是经常需要重复的步骤[65]。选择；步骤B，选择最优表达宿主。步骤C，晶体筛选；步骤D，晶体优化；段，以得到更好的晶体；步骤F和F1，构建新的片段，以得到衍射良好的晶体或保护剂条件；步骤F3，重原子浸泡；步骤G，硒代蛋白的表达；步骤H，结化。

找到适合晶体生长的条件，对晶体进行X射线衍射分析。蛋白结晶的方法中最常用的是气相扩散法，该方法又分为坐滴、悬滴和三明治法等（图1.9）。因蛋白质溶液和结晶试剂混合液中沉淀剂浓度较低，其中的水汽源源不断地扩散，液滴中沉淀剂和蛋白的浓度不断升高，最终蛋白晶体析出。目前越来越多的实验室用自动化设备进行晶体的筛选，这不仅节约了人力和时间，也大大降低了晶体筛选过程中蛋白质的消耗。图 1.9 气相扩散法在结晶中的几种应用方式Figure 1.9 Application ways of vapor diffusion method in crystallization4. X 射线衍射大分子晶体结构学中一个比较大的难题是蛋白质晶体的衍射比较弱而且对电离辐射敏感，容易造成晶体损伤。低温衍射法对大分子结构的研究提供了极大的帮助，尤其是用同步辐射加速器进行数据的收集。对晶体进行低温处理除了可以减少辐射损伤外，也方便晶体的储藏和安全运输[75]。除此之外，冷冻晶体还可以大大提高晶体的衍射质量[76]。好的晶体衍射质量包括许多方面，比如较少的热振动、较强的信噪比、较低的异构化水平、最重要的是较高的分辨率。为了防止温度骤降造成蛋白晶体中水分子的迅速凝结膨胀对晶体造成的损伤


本文编号：3500166