肺炎链球菌自溶素LytA的结构和功能研究

发布时间：2024-10-05 07:34

　　LytA存在于多种链球菌中,包括致病菌肺炎链球菌、假肺炎链球菌和轻型链球菌等。由于它在细菌自溶过程中发挥关键作用而得名自溶素。LytA是锚定在细菌细胞壁上的肽聚糖水解酶,能够水解N-乙酰胞壁酸和L-丙氨酸之间的酰胺键,但是其激活机制和发挥生理功能的分子机制仍然不清楚。我们解析了肺炎链球菌LytA的全长结构,分辨率为2.1A。LytA的全长结构为一个飞镖形状的同源二聚体,其相互作用区域位于C末端。每个亚基都包含有一个N端的酰胺酶结构域和一个C端的胆碱结合结构域,其中胆碱结合结构域有6个胆碱结合重复区,包括5个典型的和1个单层的胆碱结合位点。LytA N端的酰胺酶结构域上具有一个Y型的底物结合沟槽,结构分析结合生化实验证明其可能的底物为肺炎链球菌细胞壁的三个分支：糖链、肽链和磷壁酸。另外,点突变结合酶活实验表明二聚化和所有胆碱结合位点被胆碱分子完全占据,才能使LytA具有完全催化活性的构象,进而使其2个酰胺酶结构域维持合适的距离来切割肽聚糖上相距103A的2个乳酰-酰胺键。另外,我们还对肺炎链球菌中的肽聚糖水解酶CbpD进行了结构和功能研究。为了获得上清表达、稳定性好和状态均一的目的蛋白,我...

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图１．１肺炎链球菌的扫描电镜图（Ｐｌｅｔｚ，?６／ａ／．，２００８）??图注；呈双球状排列的肺炎链球菌在电镜下的形态

每年可在全世界造成数百万人死ｔ，尤其是在医疗体系不健全和疫苗缺乏的发展??中国家，且主要是造成婴幼儿和老年人的死亡（Ｔｅｔｔｅｌｉｎ，ｗａ／．，２００１）。该茵属于厚??壁菌口，链球菌属，链球菌科，是一种革兰氏染色显阳性的细菌（图１．１）。１８８１??年，在法国一名肺炎感染者的疲....

图１．９细菌狀聚糖被宿主的模式识别受体识别巧ｕｋｈｉ也ａｓｒｉ，Ｗａ／．，２０１３）??图注：细菌和真菌的细胞壁姐分被宿主的模式识别受体识别，从而激活天然免疫应答，包括??补体系统和?ＮＦ－ｋＢ?路径

宿主具有特异性的模式识别受体可Ｗ识别狀聚糖从而起始天然免疫应答Ｗ消除??入侵的细菌，所Ｗ它同时也被认为是致病菌在感染宿主过程中的一个致命弱点??（图１．９）。这些特异性的模式识别受体包括，植物中的ＬｙｓＭ蛋白、哺乳动物中的??细胞内ＮＯＤ－ｌｉｋｅ受体（ＮＬＲｓ卿Ｔｏｌｌ－ｌｉｋ....

图１．１３肺炎链球菌Ｎ－乙醜氨基葡糖昔酶ＬｙｔＢ的催化结构域结构??图注：ＬｙｔＢ的催化结构域由３个相对独立的模块組化、ＷＷ和邸７３组成，通过２个ｌｏｏｐ??

?气?ＪＣｔｏ＂ｎｅ?ｂｉｎｄｉｎｇ?ｄｏｍａｉｎ??ｐ１０?Ｐ９??图１．１２肺炎链球菌溶菌酶ＬｙｔＣ的整体结构??图注：ＬｙｔＣ的整体结构为特殊的ｈｏｏｋ型构象，由Ｎ端的胆碱结合结构域和Ｃ端起催化作??用的ＧＨ２５结构域組成。胆碱结合结构域由１１个胆碱结合重复区（ｐｌ￣ｐｌｌ....

图１．１４肺炎链球菌Ｄ，Ｄ－竣肤酶ＤａｃＡ的整体结构??图注：ＤａｃＡ由Ｎ端的Ｄ，Ｄ－幾化酶样结构域和一个Ｃ端的、伸展的ｐ－ｒｉｃｈ区域几乎呈直角??排列姐成

围１．１３）。其中，Ｎ端的ＳＩＤｂ模块和ＷＷ模块为全Ｐ结构；而Ｃ端的催化核也??模块ＧＨ７３则包含６个ａ螺旋和一个３ｉ〇螺旋，但ａ４和ａ５螺旋之间的??Ａｌａ５８４￣Ｌｙｓ巧４残基由于电子密度缺失而不可见（图１．１３）。ＬｙｔＢ属于糖昔水解??酶ＧＨ７３家族，其ＧＨ７３模块中的５....

本文编号：4007708