Trigger factor生理功能位点的鉴定

作     者：王金 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘川鹏

授予年度：2014年

学科分类：0710[理学-生物学] 071010[理学-生物化学与分子生物学] 07[理学] 

主      题：Trigger factor 分子伴侣 表面微区 腺苷酸激酶 共表达 

摘      要：分子伴侣在新生肽链折叠过程中发挥着非常重要的作用,细胞中的多种分子伴侣共同构成了一个复杂的网络体系,他们之间的协调作用能够维持胞内蛋白的生理平衡,保证生命活动的正常进行。Trigger factor(TF)作为一种非ATP依赖的分子伴侣,是原核生物分子伴侣中的非常重要一员。已知TF可以通过N端结构域结合在核糖体新生肽链出口处,通过C端结构域与核糖体共同形成一个保护空腔,保护新生肽链在拥挤的环境中正确折叠。在这个保护空腔的内表面上有大量的由理化性质不同的残基构成的微区,这些理化性质不同的微区正是TF与新生肽链相互作用,发挥分子伴侣功能,帮助多肽正确折叠,最终使其获得具有功能性的三级结构的关键。为了确定这些微区在TF分子伴侣活性中的作用,本论文对TF表面上不同的微区进行了相应的定点突变,共制得27个TF突变体,包括将亲水氨基酸残基突变为丙氨酸残基以及疏水氨基酸残基突变为亲水性质的丝氨酸残基。这些突变体基因与底物蛋白腺苷酸激酶(Adenylate kinase,AK)基因共同克隆到p QE60共表达载体上,从而制备出TF与AK的共表达系统。通过检测在不同TF突变体辅助下AK可溶性以及活性的变化,即可确定突变对于TF分子伴侣活性的影响。研究发现TF保护空腔内表面上不同微区的突变对于TF的分子伴侣功能的影响是不同的,许多TF突变体的分子伴侣活性降低,甚至某些位点突变后的TF已无法辅助AK正确折叠,最终导致AK在细胞内大量聚集并沉淀。研究也发现某些TF突变体能够显著提高AK的可溶性以及活性。本研究结果表明TF上存在多个与底物蛋白相互作用的位点,这些位点以协同的方式发挥分子伴侣功能。本论文的研究结果将有助于阐明TF的分子伴侣作用机制。