《磷酸苏氨酸裂解酶SpvC的晶体结构与功能研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磷酸苏氨酸裂解酶SpvC的晶体结构与功能研究（65页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中国协和医科大学硕I 二学位论文导师：柴继杰研究员作者：陈琳沽摘要在动物与植物的固有免疫反应中，进化保守的M A P 融起着重要的作用。而病原菌通常采取的策略就是干扰M A P K 信号通路来逃避宿主的免疫反应。最近的研究表明，在动物与植物病原菌中高度保守的S p v C 蛋白属于一类新颖的酶家族磷酸苏氨酸裂解酶，它可以不可逆的使M A P K s 失活从而抑制宿主免疫。与蛋白磷酸酶不同的是，磷酸苏氨酸裂解酶可以识别活化的M A P K s 中的p T h r - X - p r y r 模体的p T h r ，通过切割C 0 P 键而不是O - P 键来使之永久失活。虽然磷酸苏氨酸裂解酶对p
2、 T h r - X - p T y r 模体中的p T y r 并没有活性，但是它更喜欢这种双磷酸化形式而不是单磷酸化形式。用p S e r 取代p T h r - X - p T y r 模体中的p T h r 既破坏了酶对底物的识别又降低了酶的催化效率，表明磷酸苏氨酸裂解酶更倾向于对p T h r的磷酸基团的消除而不是对p S e r 。为了研究这个酶家族的催化反应机制，我们解析了S p v C 的晶体结构，发现其是一种新颖的由单一邮紧密结合的结构域组成的折叠方式。S p v C 的核心由七个反向平行的p 折叠片和八个a 螺旋组成。S p v C 表面有一个明显的浅凹槽，是由L 1 、L
3、 2 、L 3 环及五个B 片盘绕在一起组成的，可能是底物结合的位点。由S p v C 酶家族的保守残基组成的两个相邻的碱性表面，可能对双磷酸底物中的磷酸基团的识别很重要，这一点已经被进一步的点突变实验证实。保守的K 1 3 6 残基可能作为催化残基参与消除反应。这些结果不仅为这个酶家族所具有的独特的催化反应机制提供了一些启示，同时也为我们设计小分子治疗药物提供了一条新的思路。羞丝逦S p v C ，M A P K s ，H o p A l l 酶家族，磷酸苏氨酸裂解酶论文题目：磷酸苏氨酸裂解酶s p v c 的晶体结构和功能研究第3 页共6 6 页A b s t r a c tM A P K
4、 sa r ee v o l u t i o n a r i l yc o n s e r v e da n dp l a yv i t a lr o l e si nb o t ha n i m a la n dp l a n ti n n a t ei m m t m er e s p o n s e s T h e r e f o r eo n eo ft h ec o m m o ns t r a t e g i e su s e db yp a t h o g e n i cb a c t e r i ai st oi n t e r f e r ew i t hM A P Ks i
5、 g n a l i n gt oe v a d eh o s ti m m u n ed e f e n s e s R e c e n ts t u d i e si n d i c a t et h a t , S p v C ，c o n s e r v a di nb o t ha n i m a la n dp l a n tp a t h o g e n i cb a c t e r i a , b e l o n g st oan o v e lf a m i l yo fe n z y m e sd e s i g n a t e dp h o s p h o t h r e
6、 o n i n el y a s et h a ti r r e v e r s i b l yi n a c t i v a t em i t o g e n - a c t i v a t e dp r o t e i nk i n a s e s ( M A P K s ) t or e p r e s sh o s ti n n a t ei m m u n i t y I nc o n t r a s tw i t hp r o t e i np h o s p h a t a s e s ，p h o s p h o t h r e o n i n el y a s er e c
7、 o g n i z e st h ep h o s p h o t h r e o n i n ei np T h r - X a a - p T y rm o t i f ( X a as t a n d sf o ra n yr e s i d u e ) c o n t a i n e dw i t h i nt h ea c t i v a t e dM A P K sa n dr e m o v e si t sp h o s p h a t em o i e t yb yc l e a v i n gt h eC O Pm t h e rt h a nt h e0 一Pb o n
8、 d , t h u sp e r m a n e n t l yi n a c t i v a t i n gt h e m A l t h o u g hp h o s p h o t h r e o n i n el y a s e sd on o te x h i b i ta c t i v i t yt o w a r dp h o s p h o t y r o s i n ei np T h r - X a a - p T y rm o t i f , t h e yd of a v o rt h eb i p h o s p h o r y l a t e df o r mo
9、 v e rt h em o n o p h o s p h o r y l a t e df o r m S u b s t i t u t i o no fp h o s p h o t h r e o n i n ei np T h r - X a a - p T y rm o t i fw i t hp h o s p h o s e r i n ec o m p r o m i s e sb o t hp e p t i d es u b s t r a t er e c o g n i t i o na n dc a t a l y t i ce f f i c i e n c y
10、o fO s p F , i n d i c a t i n gt h a tp h o s p h o t h r e o n i n el y a s ed i s p l a y sap r e f e r e n c ef o rp h o s p h o t h r e o n i n eO V e rp h o s p h o s e r i n et or e m o v et h eT os t u d yt h er e a c t i o nm e c h a n i s mc a t a l y z e db yt h i sf a m i l yo f e n z y
11、m e s ，w ed e t e r m i n e dt h ec r y s t a ls t r u c t u r e so fS p v C T h ec r y s t a ls t r u c t l L r eo fS p v Cr e v e a l san o v e lp r o t e i nf o l dc o n t a i n i n gas i n g l ec o m p a c t 邮d o m a i n T h ec o r eo fS p v Ci sc o m p o s e do fS e v e na n t i - p a r a l l e
12、 l1 3 - s t r a n d sa n de i g h ta h e l i c e s As h a l l o wb u tp r o m i n e n tg r o o v eo nt h es u r f a c eo fS p v Cf o r m e db yl o o p sL 1 ，L 2a n dL 3 ，a n dt h et w i s t e d5 - s t r a n d e di sl i k e l yt h es u b s t r a t e - b i n d i n gs i t e T w oa d j a c e n tb a s i
13、cs u r f a c e sf o r m e db yc o n s e r v e dr e s i d u e sa n m n gT o p i c ：S t r u c t u r a la n db i o c h e m i c a li n s i g h Bi n t ot h er e a c t i o nm e c h a n i s mc a t a l y z e db yt h eP h o s p h o t h r e o n i n el y a s eP a g e 4 0 f 6 6中目协和医科大学硕卜学位论文导师：柴继杰研究员作者：陈琳洁S p v
14、 Cf a m i l ye n z y m e sm a yp l a ya l li m p o r t a n tr o l ei nr e c o g n i z i n gt h ep h o s p h a t eg r o u p si nt h eb i p h o s p h o r y l a t e ds u b s t r a t ea sf u r t h e re v i d e n c e db yt h em u t a g e n e s i sa s s a y T h ei n v a f i a n tK 1 3 6i nS p v Ci sp r o
15、p o s e dt ob et h ec a t a l y t i cr e s i d u er e s p o n s i b l ef o rt h ee l i m i n a t i o nr e a c t i o n T h e s er e s u l t sn o to n l yp r o v i d es i g n i f i c a n ti n s i g h t si n t ot h er e a c t i o nm e c h a n i s mc a t a l y z e db yt h i sf a m i l yo fe n z y m e s
16、，b u ta l s os u g g e s tap o t e n t i a ld r u gb i n d i n gp o c k e tt h a tC a nb eu s e dt od e s i g ns m a l lm o l e c u l a ri n h i b i t o rf o rt h e r a p e u t i ca g e n t s K 曼! 笪g 坦：S p v C ，M A P K s ，H o p A l lf a m i l y , p h o s p h o t h r e o n i n el y a s e论文题目：磷酸苏氨酸裂解酶S p v C 的晶体结构和功能研究第5 页共6 6 页! ! 竺堡坚竺! 竺i 坐! ! ! ! ! 垡!垒! 生竺竺! 竺! ! 尘堡第一章研究概述1 1 研窒萱量盈意义免疫学是一门既古老而又新兴的学科。最初免疫系指机体通过接触病原，获得对相应传染病的抵抗能力即机体的抗感染防御能力。后来随着对免疫的不断深入研究，人们也对免疫有了新的理解，即免疫不只局限于抗
