文昌魚肽聚糖識別蛋白BbtPGRP3的結構和功能研究.pdf

1、固有免疫，也叫做非特異性免疫或者天然免疫，在脊椎動物中是抵御病原菌入侵的第一道防線，在無脊椎動物和植物中則是唯一的防御系統(tǒng)。天然免疫系統(tǒng)可以通過數(shù)目有限的一系列由胚系編碼的模式識別受體(pattern-recognitionreceptors，PRRs)來識別病原微生物產(chǎn)生的種類相對比較固定的代謝產(chǎn)物，也就是病原相關分子模式（pathogen-associated molecular patterns，PAMPs）。病原相關分子模式中非

2、常具有代表性的一類就是作為大多數(shù)細菌細胞壁的重要組成成分的肽聚糖(Peptidoglycans，PGNs)。而肽聚糖識別蛋白(Peptidoglycan RecognitionProteins，PGRPs)，就是一類可以專一性識別和/或水解肽聚糖的模式識別受體。
　　從除線蟲以外的低等無脊椎動物到高等哺乳動物都存在結構上比較保守的肽聚糖識別蛋白，但它們的數(shù)量和功能有很大差異。文昌魚通常被視作脊椎動物祖先的模式生物，由于經(jīng)歷了一個被

3、稱作“免疫大爆發(fā)”的過程，從而具有了種類非常豐富的天然免疫分子。文昌魚中目前已經(jīng)鑒定出來17-18種肽聚糖識別蛋白，通過生物信息學對它們進行分析，這些肽聚糖識別蛋白均含有酰胺酶活性所必須的關鍵性氨基酸殘基，可能作為效應分子行使功能。目前已經(jīng)被鑒定出來的青島文昌魚肽聚糖識別蛋白中，有3個被分別命名為BbtPGRP1-3的蛋白具有非常獨特結構域組成，它們都包含一個N端幾丁質結合結構域和一個C端肽聚糖識別結構域。而幾丁質結合結構域通常廣泛存在

4、于各種動物和植物當中，通過多糖結合能力行使抗真菌和/或抗細菌功能。
　　我們選取了青島文昌魚的BbtPGRP3蛋白作為研究靶標，解析了它的全長蛋白2.7(A)的晶體結構，包括一個N端的類橡膠素(hevein-like)的幾丁質結合結構域和一個C端的具有催化活性的肽聚糖識別結構域。同時我們通過定點突變結合酶活實驗，確定C端的肽聚糖識別結構域同時具有對DAP類型和Lys類型肽聚糖的酶活，并且對DAP類型肽聚糖的活性更高。而N端的幾丁質