文昌魚(yú)肽聚糖識(shí)別蛋白BbtPGRP3的結(jié)構(gòu)和功能研究.pdf

1、固有免疫，也叫做非特異性免疫或者天然免疫，在脊椎動(dòng)物中是抵御病原菌入侵的第一道防線(xiàn)，在無(wú)脊椎動(dòng)物和植物中則是唯一的防御系統(tǒng)。天然免疫系統(tǒng)可以通過(guò)數(shù)目有限的一系列由胚系編碼的模式識(shí)別受體(pattern-recognitionreceptors，PRRs)來(lái)識(shí)別病原微生物產(chǎn)生的種類(lèi)相對(duì)比較固定的代謝產(chǎn)物，也就是病原相關(guān)分子模式（pathogen-associated molecular patterns，PAMPs）。病原相關(guān)分子模式中非

2、常具有代表性的一類(lèi)就是作為大多數(shù)細(xì)菌細(xì)胞壁的重要組成成分的肽聚糖(Peptidoglycans，PGNs)。而肽聚糖識(shí)別蛋白(Peptidoglycan RecognitionProteins，PGRPs)，就是一類(lèi)可以專(zhuān)一性識(shí)別和/或水解肽聚糖的模式識(shí)別受體。
　　從除線(xiàn)蟲(chóng)以外的低等無(wú)脊椎動(dòng)物到高等哺乳動(dòng)物都存在結(jié)構(gòu)上比較保守的肽聚糖識(shí)別蛋白，但它們的數(shù)量和功能有很大差異。文昌魚(yú)通常被視作脊椎動(dòng)物祖先的模式生物，由于經(jīng)歷了一個(gè)被

3、稱(chēng)作“免疫大爆發(fā)”的過(guò)程，從而具有了種類(lèi)非常豐富的天然免疫分子。文昌魚(yú)中目前已經(jīng)鑒定出來(lái)17-18種肽聚糖識(shí)別蛋白，通過(guò)生物信息學(xué)對(duì)它們進(jìn)行分析，這些肽聚糖識(shí)別蛋白均含有酰胺酶活性所必須的關(guān)鍵性氨基酸殘基，可能作為效應(yīng)分子行使功能。目前已經(jīng)被鑒定出來(lái)的青島文昌魚(yú)肽聚糖識(shí)別蛋白中，有3個(gè)被分別命名為BbtPGRP1-3的蛋白具有非常獨(dú)特結(jié)構(gòu)域組成，它們都包含一個(gè)N端幾丁質(zhì)結(jié)合結(jié)構(gòu)域和一個(gè)C端肽聚糖識(shí)別結(jié)構(gòu)域。而幾丁質(zhì)結(jié)合結(jié)構(gòu)域通常廣泛存在

4、于各種動(dòng)物和植物當(dāng)中，通過(guò)多糖結(jié)合能力行使抗真菌和/或抗細(xì)菌功能。
　　我們選取了青島文昌魚(yú)的BbtPGRP3蛋白作為研究靶標(biāo)，解析了它的全長(zhǎng)蛋白2.7(A)的晶體結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)N端的類(lèi)橡膠素(hevein-like)的幾丁質(zhì)結(jié)合結(jié)構(gòu)域和一個(gè)C端的具有催化活性的肽聚糖識(shí)別結(jié)構(gòu)域。同時(shí)我們通過(guò)定點(diǎn)突變結(jié)合酶活實(shí)驗(yàn)，確定C端的肽聚糖識(shí)別結(jié)構(gòu)域同時(shí)具有對(duì)DAP類(lèi)型和Lys類(lèi)型肽聚糖的酶活，并且對(duì)DAP類(lèi)型肽聚糖的活性更高。而N端的幾丁質(zhì)