肺炎鏈球菌細胞分裂調控蛋白PcsB的結構酶學研究

《肺炎鏈球菌細胞分裂調控蛋白PcsB的結構酶學研究》是依託中國科學技術大學，由江永亮擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：肺炎鏈球菌細胞分裂調控蛋白PcsB的結構酶學研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：江永亮
• 依託單位：中國科學技術大學

中文摘要

肺炎鏈球菌是人類肺炎、中耳炎、腦膜炎的主要致病菌之一，其感染每年導致全球超過160萬人死亡。莢膜多糖和細胞壁降解組分是肺炎鏈球菌的主要毒力因子，但目前關於其細胞壁分裂和重構的精細分子機制尚不清晰，極大限制了基於細胞壁的疫苗和抗生素的研發。PcsB是一個重要的肺炎鏈球菌細胞分裂調控蛋白，同時也是目前少數幾個進入一期臨床的疫苗靶標。PcsB通過與細胞分裂複合物FtsEX的相互作用，激活肽聚糖的水解和細胞壁重構，但具體作用機理不清。本研究將利用X射線晶體學手段解析PcsB蛋白與FtsEX或者單克隆抗體形成的複合物的三維結構，同時尋找並鑑定PcsB的其他相互作用蛋白，建立體內和體外的肽聚糖水解活性檢測體系，從而在原子解析度水平上闡釋PcsB參與細胞分裂精細調控的結構酶學基礎。同時，基於結構分析鑑定的PcsB抗原決定簇將為PcsB疫苗的設計和最佳化提供結構生物學指導。

結題摘要

該項目系統研究了細胞分裂蛋白FtsE/X調控PcsB蛋白活性分子機制。通過酶學實驗發現FtsEX能夠增強PcsB的肽聚糖水解酶活性。我們解析了PcsB的C端的CHAP結構域的1.95 Å的晶體結構。CHAP採用經典的papain摺疊模式，並且活性位點具有保守的催化三聯體Cys292/His343/Glu360。底物結合口袋分析暗示CHAP可能水解肽聚糖。同時我們解析了FtsEX的同源蛋白Spr0694-0695的3.3 Å的晶體結構，以及Spr0693的3.0 Å的晶體結構， 結構分析發現Spr0693-0694-0695是一個新型的ABC轉運蛋白，底物採用側面接近（lateral access）的方式進入通道轉運，其中的一個螺旋調控了底物的進入。