大肠杆菌膜蛋白载脂蛋白N端脂酰转移酶与磷脂酰乙醇胺复合物的结构测定与研究

发布时间：2017-11-28 11:15

  本文关键词：大肠杆菌膜蛋白载脂蛋白N端脂酰转移酶与磷脂酰乙醇胺复合物的结构测定与研究

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【摘要】：载脂蛋白N端脂酰转移酶（Lnt）是革兰氏阴性菌特有的膜蛋白，催化将脂酰链从磷脂转移到载脂蛋白N端二脂酰甘油修饰的半胱氨酸α氨基上的反应，是革兰氏阴性菌脂蛋白修饰通路的最后一步反应的酶，目前其自身的精细三维结构及其与磷脂底物复合物的结构均未被文献报道。载脂蛋白N端脂酰转移酶是革兰氏阴性菌存活生长所必需的蛋白质，并且在人类中没有同源蛋白，因此可作为设计针对革兰氏阴性菌的新型抗生素的良好靶点，而获得其高分辨率三维结构及其与底物复合物的结构可以为先导药物的设计提供关键的结构生物学基础。 本课题在前人成功利用大肠杆菌表达体系成功表达其本源的重组载脂蛋白N端脂酰转移酶，并得到了具有较高衍射分辨率的母体、重原子衍生物及硒代甲硫氨酸蛋白晶体，成功解析了该蛋白2.6埃晶体结构的基础上，对载脂蛋白N端脂酰转移酶进行了分子改造以大大降低了结晶难度，提高其结晶的重复性及晶体质量，并利用分子改造后的蛋白质晶体进行其与磷脂酰乙醇胺复合物的结构研究，最终利用分子置换法成功解析了该复合物3.5埃的晶体结构。 载脂蛋白N端脂酰转移酶由疏水的跨膜区和亲水的腈水解酶催化结构域组成，其中跨膜区包含有八条跨膜螺旋，第二和第三个跨膜螺旋以coiled coil的形式向胞外区的催化中心延伸，构成了磷脂底物结合口袋的一部分。催化结构域的结构与腈水解酶超家族成员相似度较高，但包含一个其特有的外摆α螺旋。在腈水解酶催化结构域的一处表面凹陷中，我们在复合物晶体的密度图上发现了明显的差值密度，结合活性中心及表面电荷分析，我们最终得出结论，密度图中的差值密度是磷脂酰乙醇胺产生的，这个口袋为该酶与磷脂底物的结合位点。 本文在阐述载脂蛋白N端脂酰转移酶的结构生物学研究之前，首先对革兰氏阴性菌的脂蛋白及载脂蛋白N端脂酰转移酶进行了简单的概述，然后对膜蛋白的研究方法进行了总结。第三章为实验部分，，详细介绍了载脂蛋白N端脂酰转移酶从分子改造到蛋白的表达、纯化以及晶体优化、衍射数据收集和结构解析的实验步骤，其中结合了作者在膜蛋白纯化和结晶方面的工作经验，以供他人参考。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R91;R927.2

【共引文献】

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本文编号：1233767