热休克蛋白90的N端与ATP类似物的晶体结构揭示其功能调控

分子伴侣热休克蛋白90(Hsp90)对于许多涉及细胞周期调控、信号转导以及细胞生长调控蛋白质的折叠、成熟及稳定是必需的．Hsp90的N端结构高度保守,包含一个ATP结合口袋并具有ATP酶活性,Hsp90的功能依赖于ATP与Hsp90结合后诱导的构象重排及之后的ATP水解．为了深入研究ATP与Hsp90结合后N端的结构及其功能状态,使用悬滴法共结晶了Hsp90的N端与ATP类似物AMPPNP及ATPγS的复合物,并利用分子置换法对其结构进行了解析．两个复合物晶体结构都捕获到了核苷酸的电子密度,尤其是γ-磷酸的电子密度,从而观察到γ-磷酸与蛋白质之间的相互作用．ATPγS中γ-磷酸的捕获证实了之前报道的结构中没有捕获到γ-磷酸是其处于无序状态而非被水解．单体状态下的人源Hsp90^N- AMPPNP与处于二聚体化的酵母Hsp90-AMPPNP结构对比可见S1和ATP lid的位置有明显区别,结构分析表明,E18-K100和N40-D127之间形成的氢键相互作用,在一定程度上阻碍了S1和ATP lid的摆动,很可能阻止了二聚体的形成．     

火球菌8-氧鸟嘌呤DNA糖苷酶基因克隆、表达纯化和酶学性质研究

【目的】在大肠杆菌中表达火球菌8-氧鸟嘌呤DNA糖苷酶,纯化得到重组火球菌8-氧鸟嘌呤DNA糖苷酶,在此基础上系统研究火球菌8-氧鸟嘌呤DNA糖苷酶的酶学特征。【方法】构建8-氧鸟嘌呤DNA糖苷酶重组表达质粒,将重组质粒转化Escherichia coli Rosetta(DE3),利用IPTG诱导表达重组蛋白,通过Ni2+亲和层析柱纯化重组蛋白;最后利用含8-氧鸟嘌呤损伤的寡核苷酸作为底物,测定8-氧鸟嘌呤DNA糖苷酶的酶学性质。【结果】在大肠杆菌中成功诱导表达了重组火球菌8-氧鸟嘌呤DNA糖苷酶,经Ni2+亲和纯化后蛋白纯度大于95%。在体外鉴定了重组火球菌8-氧鸟嘌呤DNA糖苷酶的酶学性质。结果表明重组火球菌8-氧鸟嘌呤DNA糖苷酶可以切除DNA中的8-氧鸟嘌呤(8-Oxo-G,GO)损伤碱基,并且具有AP裂解酶活性。重组火球菌8-氧鸟嘌呤DNA糖苷酶催化反应的最适pH值和温度分别是pH 8.5和55°C。除Zn2+对火球菌8-氧鸟嘌呤DNA糖苷酶的酶促反应有明显的抑制作用外,实验中测定的其它二价离子(Mn2+,Mg2+,Ca2+,Ni2+,Co2+,Cu2+)对其没有明显的影响。离子强度在50-100 mmol/L范围内对其酶促反应影响不大,超过100 mmol/L时有明显的抑制作用。与8-氧鸟嘌呤互补的碱基差异对火球菌8-氧鸟嘌呤DNA糖苷酶切除8-氧鸟嘌呤损伤的效率影响不大;但与单链DNA相比,双链DNA是优选底物,切割效率如下:GO/C≈GO/G≈GO/T≈GO/AGO/-。【结论】在大肠杆菌中成功表达,并Ni2+亲和纯化了火球菌8-氧鸟嘌呤DNA糖苷酶,生化研究表明制备的重组蛋白具有8-氧鸟嘌呤DNA糖苷酶活性,可能负责切除火球菌基因组DNA中的8-氧鸟嘌呤损伤。