金黄色葡萄球菌Sa240结构和功能及人组蛋白去甲基化酶mina53结构研究

摘要

(1)核糖吡喃酶催化核糖由吡喃糖形式转换为呋喃糖形式。序列比对显示核糖吡喃酶在细菌中是保守的。枯草芽孢杆菌的核糖吡喃酶RbsD(BsRbsD)的晶体结构显示,在一个不对称单位中有五个BsRbsD分子,形成一个五元环,两个晶体学对称相邻的BsRbsD五聚体形成一个十聚体。BsRbsD的核糖结合位点位于两个相邻亚基间的相互作用界面。
　　 金黄色葡萄球菌是革兰氏阳性菌,是重要的人和动物的致病菌。金黄色葡萄球菌的Sa240是枯草芽孢杆菌核糖吡喃酶BsRbsD的同源蛋白。我们测定了Sa240蛋白的晶体结构以及Sa240蛋白与核糖复合物的晶体结构。Sa240的结构是一个αβα三明治结构。在一个不对称单位有四个Sa240分子,两两之间形成二聚体,两个二聚体以非晶体学二重旋转对称形成四聚体。每个Sa240分子都有两个与相邻的亚基相互作用界面。亚基AB间或亚基CD间相互作用面积约1080(A)2,相互作用较强,能形成稳定的二聚体,在溶液中稳定存在。亚基AC间或亚基BD间相互作用面积约300(A)2,相互作用较弱,这种二聚体形式可能是晶体堆积的结果,在溶液中不能稳定存在。这与Sa240在溶液中是以二聚体形式存在的结果一致。与BsRbsD的结构比较显示,在Sa240的结构中,羧基末端和连接β1-β2的loop都偏向五元环中相邻亚基的结合部位,这可能形成空间位阻,阻碍Sa240以类似于枯草芽孢杆菌的核糖吡喃酶RbsD(BsRbsD)的方式形成五聚体。在Sa240和核糖的复合物晶体结构中,核糖以吡喃糖形式存在,核糖结合位点由一个亚基提供,没有相邻亚基提供的对核糖吡喃酶活性重要的组氨酸,表明以二聚体形式存在的Sa240没有吡喃酶活性的。基于结构分析和酶反应机制分析,我们认为核糖吡喃酶活性依赖于蛋白质的聚集状态,以二体存在的Sa240没有核糖吡哺酶活性。
　　 (2)Mina53(Myc-inducednuclearantigenwithamolecularmassof53kDa)是MYC的直接靶蛋白,调控哺乳动物细胞的增殖。Mina53在食道鳞状细胞癌、结肠癌和非小细胞肺癌中高表达。Mina53含有一个JmjC结构域,具有组蛋白H3K9me3去甲基化酶的活性。我们对mina53开展了初步的晶体学研究,克隆并表达了mina53从第29位至第465位氨基酸残基的片断,得到了该片段的晶体,进行了结晶条件的优化,但是没有获得适合X-射线衍射数据收集的mina53晶体。