Structural and Functional Characterization of Acinetobacter baumannii Nucleoside Diphosphate Kinase

近年来,鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)在医院里越来越受到人们的关注,尤其是在重症监护病房(ICUs)．它以强大的多重耐药性(multiresistance)而闻名．核苷二磷酸激酶(nucleoside diphosphate kinase,NDK)是一种进化上非常保守的酶,它能催化核苷之间磷酸基团的转移．我们解析了鲍曼不动杆菌NDK野生型和C端氨基酸残基Arg141-Thr142-Arg143(RTR)截短突变体的结构．通过和黄色黏菌(Myxococcus xanthus)NDK的三维结构进行比较,推断鲍曼不动杆菌NDK的催化机制和黄色黏菌类似．通过激酶活性实验和圆二色谱实验,发现鲍曼不动杆菌NDK E28A突变体二级结构发生了改变,从而导致蛋白催化活性降低,说明Glu28是鲍曼不动杆菌NDK结构中非常关键的氨基酸残基．鲍曼不动杆菌NDK C端RTR截短突变体显示出催化活性极大的降低,这可能与C端RTR残基介导的二体间相互作用有关．虽然RTR截短突变体中的Lys33伸向了和野生型中不同的方向,和Val15产生相互作用弥补了一部分因为RTR截短丢失的相互作用,维持了RTR截短突变体和野生型类似的结构．但是,Lys33产生的相互作用依然太弱,不足以维持蛋白在催化的动态过程中整体结构的高效转换．我们解析的鲍曼不动杆菌NDK晶体高分辨率结构将有助于科学家设计针对鲍曼不动杆菌的药物．     

磷脂酶D缺失对小鼠抗烟曲霉感染过程的影响研究

目的揭示宿主磷脂酶D(phospholipase D,PLD)应对烟曲霉感染过程中的重要作用和可能机制。方法应用滴鼻方式使野生小鼠和磷脂酶D双基因敲除小鼠(pld1~(-/-)pld2~(-/-))感染烟曲霉孢子后,取小鼠肺组织、抽取支气管肺泡灌洗液,应用组织匀桨与菌落计数的方法检测小鼠肺组织中烟曲霉负荷,采用eBioscience公司的多因子检测试剂盒检测肺泡灌洗液中炎症因子分泌情况;分离两种小鼠的骨髓细胞并诱导分化为成熟巨噬细胞(BMDM),制霉菌素法检测其吞噬和杀死烟曲霉孢子的能力。结果感染烟曲霉孢子6 h后,pld1~(-/-)pld2~(-/-)小鼠肺部真菌负荷显著高于野生小鼠,其肺泡灌洗液和肺泡巨噬细胞中均存在大量孢子,肺泡灌洗液中炎症因子浓度显著升高;体外实验证明pld1~(-/-)pld2~(-/-)小鼠的BMDM细胞吞噬和杀死烟曲霉孢子的能力显著减弱。结论小鼠pld1基因和pld2基因同时敲除导致其巨噬细胞的吞噬和杀死烟曲霉孢子的能力显著减弱,进而可能降低小鼠抗烟曲霉感染的能力。同时机体可能通过分泌大量的炎症因子以招募其他免疫细胞杀灭烟曲霉孢子。     

在大肠杆菌中高效表达可用于检测人源Rap1活性RapBD蛋白方法的建立

【背景】Rap1是一种小GTP酶,其活性的检测方法少,目前主要依赖试剂盒,检测成本太高。而Rap1下游效应蛋白RalGDS具有Rap1结合结构域(Rap binding domain,RapBD),该结构域能与有活性的GTP-Rap1特异性结合。【目的】利用大肠杆菌外源表达GST-RapBD融合蛋白,建立经济的检测人源Rap1活性的方法。【方法】合成RapBD基因序列,插入pGEX-4T-1载体,使该质粒表达GST-RapBD融合蛋白,再利用GST亲和树脂结合大肠杆菌中表达的GST-RapBD融合蛋白,最后利用GST-RapBD融合蛋白Pulldown检测GTP-Rap1。【结果】建立了检测人源Rap1活性的方法。【结论】序列优化使得pGEX-4T-1载体在大肠杆菌中高效表达能特异性结合人源GTP-Rap1且带有GST标签的RapBD蛋白,提高了Pulldown实验检测GTP-Rap1的效率,降低了检测人源小G蛋白Rap1活性的成本。