天藍(lán)色鏈霉菌SRP途徑進(jìn)化與功能研究.pdf

1、鏈霉菌是一種典型的革蘭氏陽(yáng)性菌，它復(fù)雜的胞外生化過(guò)程涉及數(shù)量巨大的分泌蛋白和膜蛋白，這些數(shù)量巨大、種類繁多的蛋白必須以高效、精確的方式在合適的時(shí)間運(yùn)送到合適的位置，因此鏈霉菌的蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)體系是高度進(jìn)化的，對(duì)鏈霉菌蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)體系的深入了解具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　 目前鏈霉菌轉(zhuǎn)運(yùn)體系的一些基礎(chǔ)特征仍不清晰，阻礙了對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)效率及調(diào)控方式的深入研究。本論文圍繞信號(hào)識(shí)別顆粒(SRP)介導(dǎo)的蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)途徑，從進(jìn)化和結(jié)構(gòu)角度進(jìn)行生物信息學(xué)

2、研究，揭示鏈霉菌高效轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制分子特征，并深入闡述了鏈霉菌SRP受體FtsY的膜定位機(jī)制。研究結(jié)果得出如下結(jié)論：1）通過(guò)分枝及位點(diǎn)特異的進(jìn)化壓力分析觀察到鏈霉菌Ffh蛋白在進(jìn)化歷程早期受到位點(diǎn)特異的正向選擇壓力，這些正向選擇的位點(diǎn)大多位于信號(hào)肽識(shí)別區(qū)域，F(xiàn)fh信號(hào)識(shí)別區(qū)的正選擇可能受信號(hào)肽階段性高速演化驅(qū)使，這一信號(hào)肽識(shí)別機(jī)制的高度進(jìn)化是鏈霉菌SRP途徑高效精確轉(zhuǎn)運(yùn)的可能原因。2）利用蛋白質(zhì)對(duì)接技術(shù)，建立了核糖體、新生肽鏈、4.5S RN

3、A、Ffh、FtsY、SecYEG轉(zhuǎn)運(yùn)孔道多方相互作用的理論三維結(jié)構(gòu)模型，提出了大腸桿菌FtsY膜定位機(jī)制的假設(shè)．通過(guò)比較天藍(lán)色鏈霉菌FtsY和大腸桿菌FtsY在關(guān)鍵區(qū)域的差異，最終提出了鏈霉菌FtsY A結(jié)構(gòu)域在膜定位中發(fā)揮不同功能的假說(shuō)。3）利用膜蛋白分離和Mal-PEG標(biāo)記技術(shù)，分析了鏈霉菌FtsY的A結(jié)構(gòu)域膜定位功能，A結(jié)構(gòu)域N端強(qiáng)疏水區(qū)對(duì)于FtsY的膜定位能力有顯著影響，這一區(qū)域可能以穿膜或半穿膜的形式穩(wěn)定與膜結(jié)合的FtsY。