《大腸桿菌胞嘧鹼通透酶CodB結構和功能的研究》是依託四川大學，由李碩擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：大腸桿菌胞嘧鹼通透酶CodB結構和功能的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李碩
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
核糖鹼基/陽離子同向轉運蛋白-1（NCS1）家族涵蓋了來自革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌、古生菌、酵母、真菌、植物等超過1000個蛋白成員。其中來自細菌和真菌的成員之間存在著明顯的差異，在進化樹上不能得到嚴密的聚類。NCS1家族蛋白在不同種類的生物中都負責攝取外源性核酸鹼基。除此之外，該家族蛋白還在某些生物體內履行著轉運代謝廢物排出細胞的職責。儘管這類家族蛋白的生物學意義如此重要，除Mhp1以外，尚無任何一個細菌、真菌或者哺乳動物的NCS1家族蛋白的三維晶體結構被解析出來，對其功能特徵的描述更是無從談起。我們選擇大腸桿菌胞嘧啶通透酶CodB為主要研究對象，希望通過對其三維晶體結構進行解析來了解NCS1家族蛋白轉運底物進入細胞的分子機理，並且希望通過與已知結構的NCS2家族蛋白進行比較來探討此類同向轉運蛋白轉運底物的結構特徵和分子共性，藉此加深對同向轉運蛋白的了解和認識。
結題摘要
真核生物依賴於在形成糖的器官中能量和碳骨架的有效分配。動物體內的葡萄糖和植物體內的蔗糖是主要的分配形式。細胞內糖的攝取和釋放需要囊泡和/或質膜上的轉運蛋白。人類和植物用於糖轉運的蛋白質來自三個超家族：主要的促進體超家族(MFS)，鈉溶解同向轉運超家族（SSF；只在動物界）和SWEETs。SWEETs運載單糖和二糖穿過囊泡或質膜。植物的SWEETs在細胞和器官，尤其是在花蜜分泌，長距離轉運的韌皮部裝載，花粉的營養和種子填充之間的糖轉運發揮關鍵的作用。植物SWEETs可能通過來自感染細胞的糖泄露造成病原體敏感性。有液泡的擬南芥AtSWEET2在根的液泡中隔絕糖。功能缺失的突變體顯示增加了對腐黴菌感染的敏感性。 研究中，我們展示了它的同源物，來自水稻( Oryza sativa )的液泡葡萄糖轉運體OsSWEET2b，包含一對非對稱的三股螺旋束，通過反向連線物跨膜螺旋（TM4）連線以產生轉移通路。結構和生化分析顯示OsSWEET2b在一個明顯的向內（胞質）開放狀態形成同源三聚體。TM4與原體的第一個三螺旋束緊密相互作用並介導原體之間的關鍵連線。來自擬南芥親近的旁系物SWEET1的結構指導的突變形成識別底物轉移和原體串擾的關鍵殘基。了解SWEET1的結構-功能關係對理解真核生物SWEETs的轉運機制很有價值，並且可能對工程糖的生產具有一定的指導意義。
