人源DNA免疫受体cGAS和嗜肺军团菌ⅣB型分泌系统的蛋白偶合复合物DotL-IcmS-IcmW的结构生物学研究

发布时间：2018-07-13 18:52

【摘要】：宿主-病原体相互作用是当今生物学研究的一个重要领域。在过去两年多时间里,我的精力主要集中于对两个重要课题的研究。第一个课题是对人源DNA受体cGAS的结构生物学研究。第二个课题是结晶嗜肺军团菌Ⅳ型分泌系统中蛋白偶合复合物DotL-IcmS-IcmW来解析它们之间作用机制的研究。环化GMP-AMP合成酶(cGAS)是一个新鉴定的能够识别细胞质中双链DNA的免疫受体。在结合DNA后,cGAS能够合成一种GMP和AMP形成的杂环二核苷酸(cGAMP)。这个杂环二核苷酸作为第一个在后生动物里面发现的第二信使能够通过STING来诱导Ⅰ型干扰素和炎症细胞活素的表达。我们解析了2.6A分辨率水平的人源cGAS非活化状态的晶体结构。通过结构生物学分析我们发现cGAS采取了和其他NTase成员相类似的结构并且它的活化中心也坐落于经典的催化口袋里面。我们还把它与其同源物OAS1进行比较分析来揭示这两个NTase成员之间催化机制上的相同点和不同点。通过结构上的比较我们还发现了cGAS为什么具有特异性结合双链DNA而不是RNA或者其他核酸的分子机制。我的第二个课题是关于嗜肺军团菌中三个蛋白复合物(DotL-IcmS-IcmW)的结构研究生物学研究。嗜肺军团菌是引起军团菌肺炎的病原体。嗜肺军团菌拥有Ⅳ型分泌系统,这个系统是由二十七个蛋白组成的分子转运机器。嗜肺军团菌借助这个装置能够向宿主巨噬细胞中注入200个以上效应蛋白。这些效应蛋白能够调节宿主细胞的膜泡运输途径来构建一个叫做包裹嗜肺军团菌的膜泡(LCV)的结构以及抑制宿主细胞的免疫防御系统以有利于自己的生存和繁殖。DotL是肺炎军团菌Ⅳ型分泌系统中的一个成分,它特异的与两个分子伴侣IcmS和IcmW结合形成三元蛋白偶合复合物,并且利用自己的ATPase活性来介导IcmS-IcmW依赖的底物的运输。但是,DotL是怎样和二元复合物IcmS-IcmW相互作用以及IcmS-IcmW是怎样识别效应蛋白底物的,这些问题都还不清楚。在我的这项研究中,我们纯化并得到了DotL-IcmS-IcmW复合物并最终解析了该复合物2.6A分辨率水平的晶体结构。从结构中我们可以看到DotL-IcmS-IcmW形成一个字母“n”的构型,DotL、IcmS、 IcmW三者之间主要是以疏水作用维系的。最后我们预测了DotL与底物竞争性和非竞争性结合IcmS-IcmW的两种模型来阐明DotL-IcmS-IcmW在转运IcmS-IcmW依赖的底物过程中的作用机制。
[Abstract]:Host-pathogen interaction is an important field of biological research today. For more than two years, my focus has been on two important subjects. The first is the study of the structural biology of human DNA receptor CGAS. The second topic is the study of the protein coupling complex DotL-IcmS-IcmW in the secretory system of Legionella pneumophila 鈪，

本文编号：2120416