文昌魚肽聚糖識別蛋白BbtPGRP3的結(jié)構(gòu)和功能研究.pdf

1、固有免疫，也叫做非特異性免疫或者天然免疫，在脊椎動物中是抵御病原菌入侵的第一道防線，在無脊椎動物和植物中則是唯一的防御系統(tǒng)。天然免疫系統(tǒng)可以通過數(shù)目有限的一系列由胚系編碼的模式識別受體(pattern-recognitionreceptors，PRRs)來識別病原微生物產(chǎn)生的種類相對比較固定的代謝產(chǎn)物，也就是病原相關(guān)分子模式（pathogen-associated molecular patterns，PAMPs）。病原相關(guān)分子模式中非

2、常具有代表性的一類就是作為大多數(shù)細(xì)菌細(xì)胞壁的重要組成成分的肽聚糖(Peptidoglycans，PGNs)。而肽聚糖識別蛋白(Peptidoglycan RecognitionProteins，PGRPs)，就是一類可以專一性識別和/或水解肽聚糖的模式識別受體。
　　從除線蟲以外的低等無脊椎動物到高等哺乳動物都存在結(jié)構(gòu)上比較保守的肽聚糖識別蛋白，但它們的數(shù)量和功能有很大差異。文昌魚通常被視作脊椎動物祖先的模式生物，由于經(jīng)歷了一個被

3、稱作“免疫大爆發(fā)”的過程，從而具有了種類非常豐富的天然免疫分子。文昌魚中目前已經(jīng)鑒定出來17-18種肽聚糖識別蛋白，通過生物信息學(xué)對它們進(jìn)行分析，這些肽聚糖識別蛋白均含有酰胺酶活性所必須的關(guān)鍵性氨基酸殘基，可能作為效應(yīng)分子行使功能。目前已經(jīng)被鑒定出來的青島文昌魚肽聚糖識別蛋白中，有3個被分別命名為BbtPGRP1-3的蛋白具有非常獨特結(jié)構(gòu)域組成，它們都包含一個N端幾丁質(zhì)結(jié)合結(jié)構(gòu)域和一個C端肽聚糖識別結(jié)構(gòu)域。而幾丁質(zhì)結(jié)合結(jié)構(gòu)域通常廣泛存在

4、于各種動物和植物當(dāng)中，通過多糖結(jié)合能力行使抗真菌和/或抗細(xì)菌功能。
　　我們選取了青島文昌魚的BbtPGRP3蛋白作為研究靶標(biāo)，解析了它的全長蛋白2.7(A)的晶體結(jié)構(gòu)，包括一個N端的類橡膠素(hevein-like)的幾丁質(zhì)結(jié)合結(jié)構(gòu)域和一個C端的具有催化活性的肽聚糖識別結(jié)構(gòu)域。同時我們通過定點突變結(jié)合酶活實驗，確定C端的肽聚糖識別結(jié)構(gòu)域同時具有對DAP類型和Lys類型肽聚糖的酶活，并且對DAP類型肽聚糖的活性更高。而N端的幾丁質(zhì)