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本论文正文部分由两部分组成。第一部分叙述了cAMP通过竞争性结合乙酰辅酶A合成酶(ACS)的ATP/AMP结合口袋抑制其酶活。不仅如此,我们还发现cAMP增强乙酰转移酶Pat对ACS的乙酰化,减弱去乙酰化酶CobB对ACS的去乙酰化,从而进一步抑制了ACS的酶活。论文第二部分叙述了乙酰转移酶Pat对全局调控蛋白CRP乙酰化修饰的初步研究。 乙酰辅酶A合成酶ACS催化乙酸生成乙酰辅酶A,同时消耗ATP。已知在大肠杆菌中,ACS的活力受到两个不同层次上的调控。首先,cAMP-CRP从转录水平上调控激活ACS;其次,在翻译后修饰水平上,Pat乙酰化ACS的K609位点并使其失活。在本研究沙门氏菌中,我们还发现cAMP以竞争ACS底物结合位点的方式抑制其酶活,抑制常数KI为200μM。我们ACS-AMP复合晶体结构解析证明cAMP直接结合到ACS的ATP/AMP binding口袋。进一步的位点突变实验表明,W413,Q415,D500和R526四个位点是ACS中与cAMP相互作用的关键位点。其中Q415,D500和R526三个氨基酸与cAMP以氢键相互作用,W413以范德华力相互作用。不仅如此,我们还发现cAMP与ACS的结合会增强Pat对ACS的乙酰化,抑制CobB对ACS的去乙酰化作用。这种调控作用在AMP forming家族的蛋白丙酰辅酶A合成酶(PrpE)和长链脂肪酰辅酶A合成酶(FadD)上也被证实,说明cAMP参与此类蛋白的乙酰化调控具有普遍性。不过,cAMP调控ACS乙酰化修饰的分子机制还有待进一步研究。总的来说,cAMP直接结合ACS并抑制其活力的调控方式丰富了对ACS调控的研究维度,而对cAMP参与ACS调控的生理意义的讨论,拓宽了经典第二信使cAMP的研究深度。 肠杆菌体内存在丰富的乙酰化修饰现象,乙酰化转移酶和去乙酰化酶Pat/CobB介导调控了肠杆菌中包括ACS在内的许多蛋白的乙酰化修饰。已知全局性转录调控系统cAMP-CRP可以调控Pat的转录,而我们发现,CRP蛋白也受到Pat的乙酰化修饰作用。本研究利用体外pull down实验首先证实了Pat和CRP的相互作用,然后从体内和体外两方面实验证明Pat可以乙酰化CRP。在随后的实验中,我们还鉴定到了CRP的乙酰化修饰位点。然而,EMSA实验发现CRP的乙酰化并不影响其DNA结合能力。而且,CobB并不能去乙酰化CRP。所以,我们猜测,CRP的乙酰化修可能并没有重要的生理意义,而只是众多乙酰化非特异性修饰中的一个。