電鏡單顆粒技術(shù)解析尿素酰胺水解酶功能相關(guān)的構(gòu)象變化機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2022-07-08 12:15
尿素酰胺水解酶(Urea amidolyase,UA)屬于生物素依賴(lài)的羧化酶家族,能夠?qū)⒛蛩剞D(zhuǎn)化為氨,在自然界氮循環(huán)中具有重要作用。尿素酰胺水解酶是一種廣泛分布于細(xì)菌,真菌,藻類(lèi)和植物中的雙功能酶。在UA進(jìn)行尿素轉(zhuǎn)化時(shí),需要其C端生物素羧化酶(BC)、羧基轉(zhuǎn)移酶(CT)及N端脲基甲酸鹽水解酶(AH)結(jié)構(gòu)域間的緊密協(xié)同,以實(shí)現(xiàn)底物/產(chǎn)物的順序傳遞和與相應(yīng)酶活的聯(lián)動(dòng),從而依次完成生物素羧化、羧基轉(zhuǎn)移至尿素、脲基甲酸鹽水解等步驟。有意思的是,雖然同家族的其他成員均通過(guò)寡聚體的形式來(lái)完成對(duì)底物的羧化,但UA的酶活不依賴(lài)于寡聚。UC與AH結(jié)構(gòu)域各自的晶體結(jié)構(gòu)已知,但前者僅捕捉到擬羧基轉(zhuǎn)移狀態(tài)的構(gòu)象,由于結(jié)晶不成功,酶的全長(zhǎng)結(jié)構(gòu)仍未解決,因而其整體構(gòu)架及工作過(guò)程中介導(dǎo)結(jié)構(gòu)域間通訊的長(zhǎng)程構(gòu)象變化還不清楚。在前期工作中,我們已經(jīng)獲得了高度均一的乳酸酵母UA(kluyveromyces lactis,KIUA)全酶。本論文首次通過(guò)單顆粒透射電鏡技術(shù)報(bào)道了KIUA可溶性同源二聚體形式的整體結(jié)構(gòu)及構(gòu)象變化形式。無(wú)論KIUA是否與配體和底物一起孵育,所解析的結(jié)構(gòu)都代表了一種中間狀態(tài),即生物素-羧基載體蛋白(B...
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 氮元素在自然界中的循環(huán)
1.2 生物素依賴(lài)性羧化酶家族
1.2.1 乙酰輔酶A羧化酶
1.2.2 丙酮酸羧化酶
1.2.3 丙酰輔酶A羧化酶
1.3 尿素酰胺水解酶簡(jiǎn)介
1.3.1 尿素羧化酶結(jié)構(gòu)和功能
1.3.2 脲基甲酸鹽水解酶結(jié)構(gòu)和功能
1.4 KIUA發(fā)揮酶活變構(gòu)機(jī)制的獨(dú)特性分析
1.5 與KIUA相關(guān)的現(xiàn)有生物素依賴(lài)性羧化酶晶體結(jié)構(gòu)分析
1.6 KIUA的變構(gòu)機(jī)制假說(shuō)
1.7 小結(jié)
第二章 不同狀態(tài)下尿素酰胺水解酶的電鏡觀(guān)察
2.1 實(shí)驗(yàn)方法
2.1.1 負(fù)染色技術(shù)概述
2.1.2 負(fù)染色技術(shù)原理
2.1.3 透射電鏡簡(jiǎn)介
2.1.4 透射電鏡使用前操作及調(diào)試
2.1.5 負(fù)染制樣前準(zhǔn)備
2.1.6 負(fù)染制樣方法
2.2 對(duì)KlUA、KlUA+ADP和 KlUA+ADP+Urea的負(fù)染觀(guān)察
2.3 小結(jié)
第三章 不同狀態(tài)下尿素酰胺水解酶的三維結(jié)構(gòu)
3.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.1.1 電鏡三維重構(gòu)技術(shù)
3.2 數(shù)據(jù)的收集與處理流程
3.3 三維重構(gòu)結(jié)果
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.4.1 KIUA+ADP+urea的三維結(jié)構(gòu)分析
3.4.2 KIUA+ADP的三維結(jié)構(gòu)分析
3.4.3 KIUA的三維結(jié)構(gòu)分析
3.5 討論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3657010
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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中文摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 氮元素在自然界中的循環(huán)
1.2 生物素依賴(lài)性羧化酶家族
1.2.1 乙酰輔酶A羧化酶
1.2.2 丙酮酸羧化酶
1.2.3 丙酰輔酶A羧化酶
1.3 尿素酰胺水解酶簡(jiǎn)介
1.3.1 尿素羧化酶結(jié)構(gòu)和功能
1.3.2 脲基甲酸鹽水解酶結(jié)構(gòu)和功能
1.4 KIUA發(fā)揮酶活變構(gòu)機(jī)制的獨(dú)特性分析
1.5 與KIUA相關(guān)的現(xiàn)有生物素依賴(lài)性羧化酶晶體結(jié)構(gòu)分析
1.6 KIUA的變構(gòu)機(jī)制假說(shuō)
1.7 小結(jié)
第二章 不同狀態(tài)下尿素酰胺水解酶的電鏡觀(guān)察
2.1 實(shí)驗(yàn)方法
2.1.1 負(fù)染色技術(shù)概述
2.1.2 負(fù)染色技術(shù)原理
2.1.3 透射電鏡簡(jiǎn)介
2.1.4 透射電鏡使用前操作及調(diào)試
2.1.5 負(fù)染制樣前準(zhǔn)備
2.1.6 負(fù)染制樣方法
2.2 對(duì)KlUA、KlUA+ADP和 KlUA+ADP+Urea的負(fù)染觀(guān)察
2.3 小結(jié)
第三章 不同狀態(tài)下尿素酰胺水解酶的三維結(jié)構(gòu)
3.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.1.1 電鏡三維重構(gòu)技術(shù)
3.2 數(shù)據(jù)的收集與處理流程
3.3 三維重構(gòu)結(jié)果
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.4.1 KIUA+ADP+urea的三維結(jié)構(gòu)分析
3.4.2 KIUA+ADP的三維結(jié)構(gòu)分析
3.4.3 KIUA的三維結(jié)構(gòu)分析
3.5 討論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3657010
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