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铜绿假单胞菌铁载体pyoverdine在周质空间合成途径中蛋白质结构与功能的研究

白国慧

铜绿假单胞菌铁载体pyoverdine在周质空间合成途径中蛋白质结构与功能的研究

白国慧1
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作者信息

  • 1. 山东大学
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摘要

铜绿假单胞菌是一种条件致病菌,能够在医院中引起10%-20%的感染,一旦感染,普通的抗生素很难根除,而且死亡率很高,因此,预防铜绿假单胞菌感染,是非常重要的。铜绿假单胞菌一个重要的致病因素就是一种能够螯合铁的小分子物质-铁载体。 一直以来,铁载体作为微生物获得铁的主要方式,它的合成和转运机制研究具有重要理论意义与实际应用价值。在铜绿假单胞菌中有两种比较重要的铁载体,一种为pyochelin螯铁蛋白,另一种为pyoverdine(PVD)水溶性荧光素铁载体。由于所有类型的PVD都具有同样的高度保守的荧光基团,上述蛋白在各种荧光假单胞菌中也是高度保守的,因此我们期望通过X射线晶体学的方法来解析合成PVD的一系列酶分子结构,为抗铜绿假单胞菌的高效、专一性药物的设计提供新的靶点。 铜绿假单胞菌PAO1的PVDI是pyoverdine研究的原型,已发现十几种基因参与其合成。在本论文是以与PVDI成熟过程中相关的蛋白质为研究对象的。PVD的成熟过程如下:在细胞质中,在NRPS催化下ferribactin前体合成,ferribactin同时携带不成熟的发色团(chromophore),在PvdE作用下转运到周质空间,在PvdN、O、P、Q以及其它未知蛋白作用下,完成PVDI的合成,此时PVDI具有荧光基团,即合成了成熟的chromophore,在未知转运蛋白作用下转运到细胞外。 为了阐明PvdN、PvdO以及PvdP在PVD成熟途径中的作用,本文使用分子生物学的方法克隆表达和纯化了PvdO以及PvdN的native蛋白质和硒代蛋白质,并进行了晶体生长和优化,得到良好的单晶,在SSRF收集并处理了数据,用CCP4,COOT,Phenix及CNS等结构生物学软件解析了PvdO以及PvdN的结构。通过分子生物学的方法也克隆表达和纯化了PvdP的蛋白质,并进行了晶体的生长和优化,也得到了晶型比较好的单晶,但是不能够拿到晶体的数据。通过对PvdO以及PvdN的结构分析,设计了相对应的功能实验,期望能够获得PvdO以及PvdN的催化机制。

关键词

铜绿假单胞菌/铁载体PVD/催化机制/周质空间/合成途径/蛋白质结构

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授予学位

硕士

学科专业

生物工程

导师

谷立川

学位年度

2014

学位授予单位

山东大学

语种

中文

中图分类号

R3
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