金黄色葡萄球菌烯醇酶Enolase的结构和功能研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:ty532215014
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烯醇酶(Enolase)是在所有真核和原核生物细胞质中都存在的一种进化上高度保守的极其重要的糖代谢金属酶,主要催化2-磷酸甘油酸(2-PG)脱水形成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)。在合适的条件下,也可以催化该反应的可逆反应。Enolase可以定位在一系列细胞的表面,包括癌症细胞、造血细胞、神经元细胞和感染性致病菌。细胞表面的enolase可以作为纤维蛋白溶酶原(plasminogen)的受体,通过激活纤维蛋白溶酶(plasmin)增强细胞纤溶活性,导致细胞外基质的降解。金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是一种致病性很强的典型革兰氏阳性菌,在全世界范围内频繁地引起大规模的严重感染致病。此外,enolase还是金黄色葡萄球菌RNA降解体中的一员。  在第一部分中,我们分别解析了金黄色葡萄球菌enolase分辨率为2.45(A)的apo结构和分辨率为1.6(A)的PEP结合的复合物结构。晶体结构中enolase以八聚体形式存在,但在溶液状态下enolase同时存在八聚体和二聚体两种状态。此外,野生型和突变体enolase酶活实验显示只有八聚体具有催化活性,二聚体失去催化能力。等温滴定量热(ITC)实验显示二聚体不能结合底物,而八聚体能够结合底物。  RhlB(RNA解旋酶B)是大肠杆菌5个DEAD-box解旋酶中的一个,它的活性依赖于ATPase水解ATP以提供能量。RhlB的ATPase活性和RNA解旋能力需要RNaseE参与协调。果蝇的DEAD-box解旋酶Vasa与单链RNA和AMP-PNP(ATP类似物)的复合物结构为揭示RNA duplex解聚的机理提供了线索,但是RNaseE和ATPase在这个过程当中的作用还不是很清楚。  在第二部分中,我们克隆,表达并纯化了大肠杆菌RhlB的全长蛋白和不同片段截短体蛋白,并进行了晶体初次筛选,后续实验中尝试加入ssRNA和AMP-PNP与目的蛋白共同结晶,但都没有使得目的蛋白成功结晶。在此基础上,我们进一步设计纯化出了RhlB/RNaseE和RhlB/RNaseE/RraA两种蛋白复合物,并用于结晶筛选。在RhlB/RNaseE/RraA复合物晶体生长过程中,只有RraA单个分子出现在晶体中,RhlB和RNaseE并没有出现在结构中。我们还尝试了酶解实验和交联实验。这些实验结果为将来对RhlB和RNaseE研究提供了一些线索。
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