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猪链球菌病,是一种人畜共患传染病。每年对养殖业造成巨大的经济损失,尤其是1968年丹麦首次报道了人体感染猪链球菌导致脑膜炎的病例,更加引起人们的重视。目前全球有200余例猪链球菌感染病例报告。猪链球菌根据荚膜多糖分类,可以分为35个血清型,其中2型猪链球菌是频繁感染人和猪的血清型。2型猪链球菌基因组现已测序完毕,基因YP001198591注释为编码葡萄糖酸-5-脱氢酶(gluconate 5-dehydrogenase, Ga5DH),该酶属于一种短链脱氢酶类家族。Ga5DH可催化葡萄糖酸(gluconate)和5-酮基葡萄糖酸(5-keto gluconate)之间的可逆转变,从而调节体内的碳源和再生NADP,维持机体内的代谢平衡。这种糖酸的分解利用对猪链球菌定殖于宿主组织起着至关重要的作用。当宿主组织只提供来源有限的糖酸时,对D-葡萄糖酸的分解作用的能力将直接决定链球菌的存活及增殖。理解这种糖酸降解的详细作用机制,如糖酸分解酶的结构、作用过程等,设计相对应的抑制剂,对于预防和治疗链球菌感染的疾病将极具理论价值。本研究以2型猪链球菌葡萄糖酸-5-脱氢酶为研究对象,对基因利用生物信息学的方法初步确定所编码蛋白,利用基因体外重组技术并在大肠杆菌中表达获得较大量葡萄糖酸-5-脱氢酶,通过对葡萄糖酸-5-脱氢酶(gluconate 5-dehydrogenase, Ga5DH)进行结晶筛选和优化获得质量较好的晶体;进行X射线衍射实验,获得X射线衍射数据;利用相关软件解析了其三维精细结构,并通过质谱方法确定菌葡萄糖酸-5-脱氢酶中含金属离子钙。在此结构的基础上对葡萄糖酸-5-脱氢酶作为2型猪链球菌碳源的作用机制进行了讨论,揭示了该酶在体内的作用机制,为防控猪链球菌疫病和进行药物设计提供理论基础。