镉离子调控蛋白质CadR的结构和性质研究

发布时间：2021-07-12 13:17

　　镉是一种有强毒性的金属元素,20世纪中期在日本爆发了由镉蓄积导致的严重疾病——“骨痛病”,从此镉污染问题引起了全球关注。镉离子在被吸收进入生物体后,由于和其它金属离子特别是Zn2+有相似的配位性质,易与蛋白质等生物大分子尤其是锌酶结合,进而干扰其正常生理功能并产生细胞毒性。在2001年,研究者在恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida）中发现了一个特殊的Cd2+特异性外排系统,其中起调控功能的蛋白质被命名为CadR,外排泵为CadA。体内实验表明CadR调控的cadR启动子基本不响应其它金属离子,而其调控的cadA启动子对Zn2+和Pb2+等金属离子的响应远弱于Cd2+。这种特异的活性目前尚未有人工合成的配合物或是自然界中的其它金属蛋白可以做到。为了探究CadR这一独特Cd2+选择性的分子机理,本文进行了一系列蛋白质晶体学、光谱学和分子生物学实验,系统的研究了 CadR的结构和性质,并总结阐述了 CadR特异性识别镉离子的协同结合机制。CadR单体的分子量为16648Da,含147个氨基酸残基,同源序列比对表明CadR是一个典型的MerR家族转录调控蛋白质,但具有一个独特的富... 

【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：116 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．２几种转录调控蛋白质ＤＮＡ结合模式

图１．３￡．?ｃｏ／／ＲＮＡ聚合酶

?南京大学博士学位论文???还必须有额外的蛋白质进行帮助才能发生转录［７１。??（ａ）?（ｂ）?＾??姆Ｖ．?＇?＿＿?［＾ＴＣＥｗｎｐ??图１．３￡．?ｃｏ／／ＲＮＡ聚合酶。（ａ）全酶的晶体结构。（ｂ）ｃ？７Ｄ亚基的结构域组成与对应功能［８－９］??嗜热杆菌ＲＮＡ聚合酶具有高稳定性，非常有利于进行结晶，并且与大肠杆??菌等细菌ＲＮＡ聚合酶的同源性很高，可以作为模式物进行研宄。目前嗜热杆菌??ＲＮＡ聚合酶转录过程的大部分关键中间态均己得到晶体结构（图］．４，?１．５）。图??１．５是细菌转录过程的示意图，四个关键构象分别在２００２－２０１２年间被发表在最??高影响力学术刊物上［１２＿１５］。??⑷?（ｂ）?，??ｏ?ｊ－：，?＾?．??２?＾?ｉ，?＼?／?＜?▲务、．??移??图１．４嗜热杆菌ｏＡ结构域的ＤＮＡ复合物，ｏＡ是属于ｏ？家族的同源蛋白质。（ａ）?〇２与－１０??序列申－链ＤＮＡ的复合物晶体结构Ｉ，（ｂ）?与－３５序列双链ＤＮＡ的复合物晶体结构［＂１。??５??

【参考文献】：
硕士论文
[1]镉离子调控蛋白质CadR的表达、纯化、结构和功能研究[D]. 刘茜醇.南京大学 2012



本文编号：3279982