新型抗生素合成酶和嗜鹽纖維素酶的結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究.pdf

1、鏈霉菌通過次生代謝產(chǎn)生一些重要的抗生素如黑莫他丁、灰綠霉素、井岡霉素、青霉素和紅霉素等。黑莫他丁作為一種新型環(huán)酯肽抗生素，具有良好的抗菌、抗腫瘤活性。而灰綠霉素是一種大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，對多種致病性細(xì)菌和真菌具有體外抑制作用。為揭示黑莫他丁和灰綠霉素合成酶的催化機(jī)理，本研究對黑莫他丁合成酶系（HmtT、HmtN和HmtS）和灰綠霉素合成酶SgvP進(jìn)行了結(jié)晶工作。在收集X-ray衍射數(shù)據(jù)后，通過分子置換法解析了HmtT、HmtN、HmtS和

2、SgvP的蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)。通過與同源蛋白P450BioI的結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，推測了環(huán)酯肽底物與HmtT和HmtN可能的結(jié)合方式。為了容納環(huán)酯肽底物進(jìn)入黑莫他丁合成酶的結(jié)構(gòu)域，B-C loop移向一邊以留出足夠的空間方便底物進(jìn)入。HmtT中非常長的F-G loop具有不尋常的構(gòu)造并深深地伸進(jìn)活性中心，導(dǎo)致F/G helix的彎曲。然而，HmtN的F/G helix是直的，且HmtT和HmtN的F/G helix走向不同，這可能直接影響了這兩個

3、酶的底物特異性。通過分子對接實驗，結(jié)合黑莫他丁合成酶的催化活性，推測了黑莫他丁合成酶可能的催化機(jī)制。通過結(jié)構(gòu)比較，推測了SgvP上helix B、helix C和B-C loop的空間位置及helix I上Pro237殘基對底物結(jié)合的影響。研究黑莫他丁合成酶和灰綠霉素合成酶的結(jié)構(gòu)特征將有助于揭示這些合成酶的底物識別方式及催化機(jī)制，為挖掘酶的新功能及指導(dǎo)酶的功能改造提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
　　來自Bacillus sp.G-CS10的耐堿嗜

4、鹽纖維素酶CelB包括三個結(jié)構(gòu)域，呈L形排布，分別是纖維素酶超家族結(jié)構(gòu)域、DUF291結(jié)構(gòu)域和C-末端的未知結(jié)構(gòu)域。CelB的纖維素酶結(jié)構(gòu)域具有糖苷水解酶家族5的結(jié)構(gòu)特征，(β/α)8 TIM-桶形成纖維素酶結(jié)構(gòu)域。C-端未知結(jié)構(gòu)域可能也與纖維素酶底物結(jié)合有關(guān)，與DUF291結(jié)構(gòu)域協(xié)同參與纖維素酶底物的結(jié)合。本研究得到了CelB和硒代CelB的晶體并解析了結(jié)構(gòu)，研究嗜鹽纖維素酶CelB的結(jié)構(gòu)特征將有助于揭示結(jié)構(gòu)域DUF291和CelB中