论文部分内容阅读
本论文有两部分内容组成，第一部分为幽门螺旋杆菌的效应蛋白CagA的EPIYA motif干扰Csk蛋白SH2信号通路的结构生物学研究。
CagA是来源于幽门螺旋杆菌的效应蛋白，由细菌的Ⅳ型分泌系统注入宿主细胞内，并定位于质膜的内侧。作为幽门螺旋杆菌的重要毒性蛋白，CagA蛋白C端柔性区含有保守的一到多个EPIYA motif（种类和数目因菌株的地域来源不同而有差异），在进入细胞后，EPIYA motif的酪氨酸残基会被宿主细胞的Src和Ab1激酶磷酸化并扰乱多个信号传导通路。正常生理状态下，宿主细胞中含磷酸酪氨酸(pTyr)的蛋白与SH2结构域的作用有很强的特异性，而磷酸化的EPIYAmotif却能够结合一系列含有SH2结构域的宿主蛋白，如Grb2、Shp2、PI3K和Csk等。在其它病原菌效应蛋白中鉴定的EPIYA motif拥有和CagA相似的性质，但EPIYA motif之外的序列没有明显的同源性。在人类蛋白质组中，EPIYA序列很少出现，很可能因为它跟SH2结构域结合的低特异性会扰乱正常的信号传导。EPIYA motif与菌株的毒性以及与疾病发生的关系已经有大量的研究，但与SH2结构域作用的分子机理和低特异性产生的原因仍然是未知的。本文报道了来自CagA、含EPIYA motif的两条磷酸化多肽以及来自宿主蛋白Cbp和Pragmin的两条磷酸化多肽与人源Csk蛋白的四个复合物结构。Cbp和Pragmin均为Csk的天然结合蛋白，Pragmin是人类蛋白质组中含有EPIYA motif的六个蛋白之一，它们与CskSH2结构域的结合均依赖酪氨酸的磷酸化。Csk与多肽复合物的结构显示，多肽的结合没有引起CskSH2结构域构象的显著变化，来自CagA的多肽模仿天然结合蛋白Cbp、Pragmin的结合方式，尤其是pTyr附近的残基（P+1到P+3）相互之间可以很好地叠合，之前的功能研究表明，P+1到P+3是决定多肽与SH2结构域结合特异性的关键位点，但我们的结构显示，几条多肽的构象差异主要集中在C端，很可能对特异性识别有重要影响。来自Pmgmm的多肽的C端形成了一个很大的弯折，这种独特的构象在已解析的SH2与多肽复合物结构中很少见到。另外，Csk与四条磷酸化多肽的结合实验显示，来自CagA的多肽与Csk的亲和力高于其天然底物，这可能是CagA能强烈扰乱宿主细胞活动一个原因。
本论文的第二部分内容是谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）GluB（谷氨酸结合蛋白）的表达纯化以及晶体结构解析。GluB是Corynebacteriumglutamicum基因组中的gluABCD操纵子编码的四个蛋白之一，另外三个蛋白GluA、GluC和GluD组成一个ABC转运系统（ATP-binding cassette transporter），GluB负责特异性结合底物并呈递给ABC转运系统。通过一系列重原子衍生物搜索，我们获得一套高质量的Hg-GluB衍生物反常散射数据，在此基础上使用SAD法成功解析了GluB与其底物谷氨酸的复合物结构。