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细菌限制性修饰系统(R-M系统)通过对外源DNA的切割来防止外源DNA的侵入,从而保证遗传的稳定性。聊Type I R-M系统是最早被发现却又是最为复杂的R-M系统。TypeⅠ甲基转移酶包含一个DNA识别亚基(HsdS)和两个甲基化亚基(HsdM)。大肠杆菌EcoKI-M2S1的电镜模型展示了TypeⅠ甲基转移酶的闭合状态,目前还没有关于其开放态模型的报道。我们运用Hg原子衍生物的单波长反常散射方法解析了来源于腾冲嗜热菌TypeⅠ R-M系统中HsdS亚基(TTE-HsdS)1.95 A的三维结构。TTE-HsdS的晶体结构呈现出一种从未报道的开放式结构域之间取向。根据TTE-HsdS的晶体结构和EcoKI-M2S1的电镜模型,我们建立了TypeⅠ甲基转移酶可能的开放态模型。在此基础上,我们的突变体实验证明HsdM亚基的C端aa466-495和N端aa30-59分别是HsdM-HsdS和HsdM-HsdM相互作用的重要位点。同时,凝胶迁移实验结果表明HsdM C端对M2S1复合物与DNA的结合非常重要。基于结构分析和生化实验,并结合前人的工作,我们提出了TypeⅠ甲基转移酶M2S1闭合态与开放态转换的动态模型。
甲基丙二酰辅酶A异构酶(MMCE)催化了(2S)-甲基丙二酰辅酶A使之转化为(2R)-甲基丙二酰辅酶A,它作为下一步B12依赖的甲基丙二酰辅酶A变位酶的底物,参与到生物体的各种代谢途径中。我们运用快速浸泡高浓度KI的SAD方法解析了腾冲嗜热菌蛋白TTE-0360的2.0 A分辨率晶体结构。TTE-0360蛋白的一级序列在NCBI数据库中被标识为乙二醛酶Ⅰ(glyoxalaseⅠ)。三维结构分析表明,TTE-0360分子的折叠类型属于VOC(vicinal oxygen chelate)超家族。通过DALI服务器进行三维结构的对比,结果证实TTE-0360与glyoxalaseⅠ的高级结构完全不同。它和来源于Propionibacterium.Shermanii的甲基丙二酰辅酶A异构酶(psMMCE,PDB ID:1jc4)的三维结构最为相似。通过对两者的折叠方式、二体形成方式以及金属和底物结合位点的比较,我们推测TTE-0360可能是腾冲嗜热菌的甲基丙二酰辅酶A异构酶。