红霉糖多孢菌氮调控因子GlnR介导蛋白质乙酰化机制研究

来源 :华东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tiefer34
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
蛋白质的赖氨酸酰基化是一种动态的、可逆的并且高度保守的翻译后修饰(PTM)机制。赖氨酸酰基化及其催化酶会影响细胞内多种功能途径,包括细胞凋亡、细胞分化和新陈代谢等。作为抗生素的主要生产菌种,放线菌中可逆赖氨酸酰基化的研究十分有限,而且多集中于以天蓝色链霉菌为代表的模式菌中,一些重要的工业生产菌中蛋白质酰基化及其调控机制的研究极少。酰基-CoA不仅是蛋白质酰基化的供体,也是多种次级代谢产物的合成前体,对于产抗生素放线菌中的酰基化研究有助于我们高效利用这些生物合成天然产物。本文以高G+C含量的革兰氏阳性放线菌红霉糖多孢菌(Saccharopolyspora erythraea)为研究对象,主要对其蛋白质乙酰化修饰机制以及营养代谢与乙酰化间的调控机制做了以下研究:(1)蛋白质可逆乙酰化(RLA)催化酶的鉴定及转录调控研究。乙酰化蛋白质组学研究发现红霉糖多孢菌中蛋白质存在广泛的乙酰化修饰,利用生物信息学及生物化学等方法,我们鉴定得到Gcn5-型蛋白质乙酰转移酶AcuA (SACE5148)具有蛋白质多位点乙酰化功能;Sirtuin沉默调节蛋白NAD+-依赖型去乙酰化酶SrtN (SACE3798)具有蛋白质去乙酰化功能。进一步的研究发现氮调控因子GlnR能够直接激活acuA和srtN的转录响应氮源变化,揭示了GlnR介导的氮源对AcuA与SrtN组成的RLA系统的调控作用。(2)氮调控因子GlnR调控乙酰-CoA合成酶的转录及其乙酰化。酰基-CoA合成酶是红霉素合成的前体,也是脂肪酸代谢途径中的关键酶,红霉糖多孢菌基因组共编码3个序列高度一致(>98%)的AMP-形成型乙酰-CoA合成酶(AcsA1, SACE0337; AcsA2, SACE2375和AcsA3, SACE4729),其中AcsA1经证实起主导作用。我们研究发现3个Acs均是RLA的底物,其乙酰化水平及活性均受到由AcuA和SrtN组成的RLA系统的精细调控,并且具有高度一致的乙酰化位点。此外,3个Acs还能够发生AcP-依赖型的非酶催化乙酰化,由质谱技术比较乙酰化位点显示Acs活性关键位点的乙酰化只能由AcuA催化发生。氮调控因子GlnR能够响应外界氮源变化,在转录水平和翻译后修饰水平直接调控3个Acs。 GlnR的缺失(AglnR)会破坏细胞内Acs的乙酰化平衡,使得Acs活性过高从而导致细胞对乙酸盐的利用缺陷。我们的研究丰富了细胞内乙酰化调控网络,阐明了GlnR对细胞内RLA及乙酸代谢的调控机制。(3)氮调控因子GlnR调控谷氨酰胺合成酶(GS)的转录及其乙酰化。我们的研究发现氮代谢关键酶-GS (GlnA1和GlnA4)也是RLA的底物,AcuA乙酰化GlnA1 (GSI-β的K179和K357位点以及GlnA4(GSⅡ)的K319位点。赖氨酸乙酰化对GlnA1和GlnA4产生两种个同的作用:对于GlnA4,乙酰化导致其酶活丧失;对于GlnA1,乙酰化对其活性无影响,但赋予其全新的分子伴侣功能-与GlnR相互作用增强GlnR-DNA的结合,其中K357位点是影响该功能的关键位点。RLA能够通过调控GlnA4的活性以及GlnA1的分子伴侣功能影响细胞对氮源的利用,揭示了GlnR介导的氮源对GS乙酰化水平的调控作用,由此形成了一种GlnR-介导的蛋白质乙酰化在多层面调控氮代谢的反馈环路(GlnR-AcuA-GS)调控机制。
其他文献
目的探讨情景模拟教学法在本科临床医学生灾难医学教育中的应用价值.方法选取74名西安交通大学本科临床医学学生,以班级为单位整群随机分为试验组(n=39)和对照组(n=35).试验组采
目的:观察全髋关节置换术中自体血回输的护理干预效果。方法:选取本院外科2017 年3 月-2018 年3 月收治的56 例股骨头坏死患者,全部患者均行全髋关节置换术治疗,术中接受自体
目前在国内高校建筑学专业单体建筑设计的任务书制订上,一定程度存在指导教师针对全班乃至全年级采用同一份地形图,或者对功能配置及对功能用房的空间要求等做过于细致规定的
某大跨度预应力混凝土连续梁桥跨度组合为(90+160+90)m,原计划采用常规的悬臂浇筑方式施工。受工期的制约,首先采用加大节段长度的办法以减少悬臂施工节段数目,后又采用悬臂施工
目的 观察单侧黑质纹状体通路损毁对大鼠丘脑网状核神经元电活动的影响。方法 采用在体细胞外记录方法 研究正常大鼠和帕金森病(Parkinson’s disease,PD)模型大鼠丘脑网状核(TR
黄芪作为传统的中药,具有抗缺氧、改善微循环、降压、抗菌和抑制病毒及心脏正性肌力作用等多种功能,近年来黄芪注射液用于治疗慢阻肺的疗效,日益受到重视,从1997年8月至1998
目的 了解盐碘新标准实施后兴化市碘盐及人群碘营养现状。方法 2006-2013年随机抽取居民户食用盐进行盐碘分析;2011年、2013年分别抽取学龄儿童、育龄妇女及孕妇和哺乳妇女进
玉米秸秆覆盖是利用作物秸秆覆盖地表,解决保土、培肥和控制水土流失的一项旱作农业耕作措施。秸秆覆盖不仅具有明显的蓄水保墒效果,同时对改善土壤理化性状,培肥耕地地力、
运用生态批评理论解读阿瑟·米勒剧作的生态意蕴及剧作家的生态关怀思想,是一种新的视角。选取剧作家的代表性剧作,探析其中蕴含的人与自然的生态关系、人与人的生态关系及人
目的:分析对中老年糖尿病患者进行社区护理干预的效果。方法:对2013年7月~2014年12月我院收治的53例中老年糖尿病患者的临床资料进行回顾性分析。将其分为对照组(26例)和观察