《耶爾森氏菌LcrV結合Toll樣受體2的結構機制研究》是依託山東大學，由鞏晶擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：耶爾森氏菌LcrV結合Toll樣受體2的結構機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鞏晶
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
耶爾森氏菌是一類可導致惡性疾病的腸道寄生菌。它們能分泌一種V-抗原蛋白（LcrV），通過與宿主TLR2結合干擾TLR2的正常免疫識別功能，從而達到免疫逃逸的目的。已有大量基因定點突變研究揭示了LcrV諸多分散的活性位點，然而從蛋白結構角度，LcrV是如何同源二聚又如何與TLR2結合尚無報導。本項目將基於申請人已發表的一系列有關TLR結構建模及配體識別結構機制的研究，構建三種耶爾森氏菌LcrV及人TLR2胞外域單體結構模型，然後用分子對接和分子動力學模擬方法，分別構建三種菌的LcrV-TLR2(2:2)四聚複合體，並比較分析結構與功能差異。這些複合體可解釋已有的抽象實驗數據，並可以為對立的實驗數據提供辨別依據。最後，基於複合體模型設計鼠疫耶爾森氏菌LcrV的基因突變位點，並進行蛋白質相互作用實驗，驗證並修正模型。研究結果將有助於理解LcrV對宿主免疫操控的機制，為鼠疫疫苗的改造提供理論依據。
結題摘要
鼠疫耶爾森桿菌（Yersinia pestis）是引發鼠疫的病原體，它能夠抑制宿主白細胞的免疫反應以躲避吞噬作用。早期研究發現，鼠疫耶爾森桿菌的V-抗原（LcrV）通過與人類Toll樣受體2（TLR2）結合而實現了該過程。然而，由於缺乏相關的分子結構信息，這種由LcrV和TLR2介導的免疫應答抑制的詳細機制尚不能被完全闡明。在本項目中，我們使用蛋白質結構建模的方法，成功構建了鼠疫耶爾森桿菌LcrV與人類TLR2作用的異四聚體結構模型。繼而用分子動力學模擬核實了該結構在水環境中具有穩定性。LcrV模型具有啞鈴狀結構，其中包含兩個小球狀結構域（N-末端的G1和遠離膜的G2），並且由一個捲曲螺旋結構域相連線。兩個馬蹄形TLR2亞基組成了一個V形結構，它們彼此沒有直接相互作用，而是由LcrV同源二聚體的作用保持在一起。G1和CCL結構域參與了LcrV同源二聚體的形成，而所有三個結構域都參與了LcrV與TLR2結合的過程。基於該異源四聚體的結構，我們提出了一個分子相互作用機制模型：LcrV同源二聚體可以隔離兩個TLR2亞基以抑制TLR2的二聚化和後續的免疫應答信號轉導；同時LcrV也可以抑制TLR2與其他TLR形成異二聚體，最終導致免疫應答被抑制。
