深海噬菌体NrS-1 DNA聚合酶结构和功能研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 郭豪杰 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所) |
| 导师 | 何建华 |
| 关键词 | 引发酶-聚合酶双功能蛋白 N300晶体结构 DNA引发酶 底物特异性选择机制 单波长反常散射 |
| 英文摘要 | 来自深海噬菌体Nr S-1的DNA聚合酶具有引发酶和聚合酶的双功能活性(简称Prim-Pol)。NrS-1的DNA聚合酶能通过模板合成引物进而合成长的DNA链(简称de novo DNA合成)。其中N-端的300个残基(简称N300)有着等同于全长酶的de novo DNA合成活性。在本课题研究中,首次获得了1.80?高分辨率的N300蛋白结构和三个N300-dNTPs-Mg~(2+)复合物结构。全长的N300蛋白包含了一个prim/pol结构域和helix bundle结构域,两个结构域通过一个柔性的氨基酸链连接(残基177-190)。在prim/pol结构域的催化中心,三个不同底物的N300复合物有着几乎相同的空间立体构象。N300蛋白prim/pol结构域的催化中心与其它Prim-Pol家族蛋白有着类似的折叠模体和保守的催化残基。通过点突变和酶活实验证明了139位的谷氨酸残基对于N300的聚合酶和引发酶活性是不可或缺的。通过生化研究也发现了145位的精氨酸会影响引物的延伸功能。两个结构域之间的功能实验表明了helix bundle结构域与N300引发酶的活性有关。此外,我们定义了helix bundle结构域上的261位酪氨酸残基,这个残基与模板链的识别、引物的起始有关。N300与其它Prim-Pol家族蛋白类似,会优先选择脱氧核糖核酸(dNTPs),抵制核糖核酸(NTPs)作为底物;但是,N300这种底物特异性选择的机制一直没有被阐明。通过结构模拟和功能实验发现,146位酪氨酸残基的主链羰基与NTPs的2′-OH形成了空间位阻,从而影响着底物的选择性;序列比对与结构分析表明,N300的底物选择机制与其他Prim-Pol家族蛋白不同。N300蛋白功能和结构的研究深化了我们对Prim-Pol家族蛋白在功能特异性、催化机制、进化关系等方面的认识。 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/33814]  |
| 专题 | 上海应用物理研究所_中科院上海应用物理研究所2011-2017年 |
| 作者单位 | 中国科学院上海应用物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 郭豪杰. 深海噬菌体NrS-1 DNA聚合酶结构和功能研究[D]. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所). 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：上海应用物理研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。