氨基酸侧链基团与类泛素蛋白适盐性的关系研究

论文摘要

目前对于蛋白适盐机制的研究多集中于定性方面,且比较笼统,存在一些自相矛盾的地方,而对于更细致的如氨基酸不同的位置及不同的氨基酸类型对蛋白质适盐性的定量影响还没有人研究过。前期研究发现嗜盐古菌类泛素蛋白Samp2在低盐下不如高盐下折叠的好,而单点突变体Samp2-D31G在低盐下就可达到完全折叠状态;根据序列分析发现真核类泛素蛋白在与Samp2第31位点相对应的结构位点上的氨基酸均为G（甘氨酸）。因此,我们把Samp2及其它类泛素蛋白作为研究对象,旨在通过对它们适盐性机制的研究,为根据特定应用环境的盐条件有针对性地对蛋白质进行改造或设计使其更好地适应应用环境提供理论基础。本研究运用定点突变结合远紫外圆二色谱、内源荧光、分子筛等方法研究不同位置及类型的氨基酸对Samp2和其它类泛素蛋白适盐性的影响。首先构建了Samp2第31位点不同氨基酸类型的突变体并表达纯化。内源荧光检测显示不同盐浓度下Samp2-D31位点各突变体的整体三级结构基本不变;分子筛检测显示不同盐浓度下各突变体的四级结构也分别相同;但CD检测显示将31位点D（天冬氨酸）突变为带正点的氨基酸或不带电的氨基酸要比突变为带负电荷的氨基酸在低盐下折叠得好且热稳定性更高。这些结果说明Samp2的适盐性与氨基酸所带电荷相关。另外,本研究的结果还显示,Samp2上loop区的D/E突变为G的突变体在低盐条件下折叠情况比二级结构区域的相同类型突变体要好,说明Samp2的适盐性与负电氨基酸所在位置的柔性或溶液可及性相关。基于以上研究成果,将布氏椎体虫类泛素蛋白上与Samp2第31位点相对应的G突变为D,检测突变体的适盐性,以验证两种类型氨基酸在类泛素蛋白进化和适应不同盐环境中的角色。结果显示,虽然多数突变体在高盐环境中的二级结构和三级结构与低盐下相同,且与野生型一致,但Tb-Nedd8-G36D在高盐下的折叠程度要高于低盐,支持负电氨基酸有助于蛋白质适应高盐环境的结论。不过,对蛋白质结构稳定性的检测结果显示,Tb-UB-G35D在低盐和高盐下的稳定性均低于Tb-UB,与以上结论相悖。这些结果提示氨基酸类型与蛋白质适盐性之间关系的复杂性,有待进一步深入研究来阐明。本研究对Samp2蛋白及其它类泛素蛋白适盐性的探索有助于我们加深对蛋白质适盐机制的理解,同时也为蛋白质进化和折叠机制的阐明提供了素材。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李权

导师: 张学成

关键词: 类泛素蛋白,蛋白质适盐性,蛋白质进化,蛋白质稳定性

来源: 安徽大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 安徽大学

分类号: Q51

总页数: 75

文件大小: 5567K

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