釀酒酵母谷氧還蛋白Grx3的結(jié)構(gòu)和功能研究.pdf

1、活性氧(ROS)會對生物大分子造成氧化損傷。活細(xì)胞利用谷氧還蛋白和硫氧還蛋白這兩種氧化還原酶來維持氧化大分子氧化還原狀態(tài)。釀酒酵母由3個雙巰基谷氧還蛋白（Grx1、Grx2和Grx8）和5個單巰基的谷氧還蛋白(Grx3、Grx4、Grx5、Grx6和Grx7)來抵抗氧化應(yīng)激或調(diào)節(jié)細(xì)胞鐵代謝。grx3grx4雙突變體對氧化應(yīng)激高度敏感，并且會上調(diào)鐵轉(zhuǎn)錄因子Aft2，導(dǎo)致細(xì)胞生長和細(xì)胞繁殖缺陷。這表明Grx3/4不僅在細(xì)胞抵御氧化應(yīng)激過程中

2、發(fā)揮重要作用，還可以通過與BolA-like蛋白Fra2相互作用來調(diào)節(jié)Fe感應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子Aft2的細(xì)胞定位，從而達(dá)到調(diào)節(jié)Fe代謝功能。
　　Grx3和Grx4在序列和結(jié)構(gòu)上高度同源，都是由一個N端Trx結(jié)構(gòu)域連接一個C端Grx結(jié)構(gòu)域組成。其中Grx結(jié)構(gòu)域在細(xì)胞抵御氧化應(yīng)激和存活中發(fā)揮作用。而Grx3和Grx4也可以通過Trx結(jié)構(gòu)域在肌動蛋白動力學(xué)中發(fā)揮作用來幫助細(xì)胞抵抗氧化應(yīng)激。目前還未闡明Grx3/4的兩個結(jié)構(gòu)域之間的相互作用及其

3、如何與Fra2和Aft2協(xié)同調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的Fe平衡。
　　我們解析了Grx3的Trx結(jié)構(gòu)域、Grx結(jié)構(gòu)域的晶體結(jié)構(gòu)以及Fra2的溶液結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)分析和酶活實驗表明Trx結(jié)構(gòu)域通過分子內(nèi)二硫鍵Cys37-Cys176作用參與了Grx3的谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶活的活性。NMR滴定、pull-down實驗以及表面等離子體共振實驗表明Fra2可以通過helix-turn-helix motif與Grx結(jié)構(gòu)域的C末端相互作用形成非共價二聚體。該二聚體結(jié)