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背景:高速泳动族蛋白(HMGB)是一类广泛存在于真核生物的非组蛋白家族,有着高度保守的三维结构,在转录调控、DNA修复、基因重组、细胞分化和胞外信号转导等过程中扮演着重要的角色。作为HMGB蛋白质超家族的成员之一,HMO2在进化上高度保守且分布广泛提示该蛋白质具有重要的生物学功能,如ATP依赖性染色体重建、DNA损伤修复等。目前,酿酒酵母菌HMO2蛋白的三维结构还没有得到解析,其具体的功能机制也尚不清楚。 目的:解析酿酒酵母菌重要蛋白质HMO2的三维结构,并基于其结构研究功能,进而了解其具体的功能机制,为进一步的染色体重建和DNA损伤修复研究打下基础。 方法:将HMO2基因重组到pET22b载体上,构建pET22b-HMO2重组表达质粒,用大肠杆菌原核表达系统表达该蛋白,通过金属离子亲和层析柱(Ni-NTA)、阴离子交换层析(Resource Q)和凝胶排阻层析(分子筛Superdex200)进行纯化,得到足够纯度的目的蛋白。用分子筛分析蛋白在溶液中的聚集状态。通过气相扩散法,培养蛋白质晶体,用X-射线衍射仪收集晶体衍射数据,再进行数据分析处理以解析晶体三维结构。 结果:通过分子克隆技术成功构建了重组质粒pET22b-HMO2;通过蛋白表达纯化相关技术成功获得了纯度达98%的目的蛋白质HMO2;凝胶排阻层析(Superdex200)结果显示HMO2蛋白质在溶液中以二聚体形式存在。培养出晶型好、偏光能力强的母体蛋白质单晶。在上海同步辐射光源收到晶体的衍射数据以供结构解析使用。HMO2晶体属于空间群P222或P212121,晶胞参数为a=39.35(A),b=75.69(A),c=108.03(A)。根据HMO2的空间群和分子量(约24kDa),以及溶剂含量分析提示,每个晶体学不对称单位含有1个蛋白质分子,表明一个VM值3.19(A)3 Da-1。但是,多波长反常散射方法仍没能成功解析出蛋白质三维结构。