耐辐射奇球菌赖氨酸琥珀酰化修饰蛋白质组学的研究

论文摘要

翻译后修饰维持了蛋白质的稳定性以及动态变化过程,对于蛋白质在正确的时间行使正确的功能至关重要。蛋白质的琥珀酰化修饰是一个新型的翻译后修饰类型,越来越多的研究表明赖氨酸侧链的琥珀酰化修饰在原核以及真核生物中主要参与了细胞代谢相关途径的调控,然而其具体的作用机制目前并不清楚。耐辐射奇球菌是地球上最耐辐射的生物之一,以其强大的电离辐射抗性著称。本研究的主要目的是探索琥珀酰化修饰在耐辐射奇球菌中的作用。我们使用液相色谱与质谱联用技术对耐辐射奇球菌蛋白组的琥珀酰化修饰进行了定性研究,共鉴定到270个蛋白中的492个琥珀酰化修饰位点。结合生物信息学的方法,我们发现在耐辐射奇球菌中琥珀酰化修饰的蛋白参与了多种生理过程。耐辐射奇球菌琥珀酰化修饰蛋白大量定位于胞质和周质层中,其主要与蛋白的催化活性和结合活性相关,并高度富集在三羧酸循环相关的代谢过程中。同时我们的结果表明部分琥珀酰化修饰蛋白与核酸的结合紧密相关,这与其他细菌中的研究结果不尽相同。琥珀酰化修饰蛋白互作网络分析表明耐辐射奇球菌中蛋白质琥珀酰化修饰与环境胁迫响应紧密联系,然而其具体的功能尚且未知。进一步的,我们研究了琥珀酰化修饰对于胁迫响应相关蛋白功能的影响。体内外实验表明琥珀酰化修饰调节了耐辐射奇球菌中特有的PprI和DdrB的蛋白活性,其介导了这两个蛋白对于环境胁迫的响应。这些结果为赖氨酸琥珀酰化参与耐辐射奇球菌的极端抗性的作用机制提供了新思路。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 主要缩略词
• 1 文献综述
•   1.1 耐辐射奇球菌的研究进展
•     1.1.1 耐辐射奇球菌概况
•     1.1.2 被动防御机制
•     1.1.3 抗氧化机制
•     1.1.4 DNA损伤修复机制
•   1.2 耐辐射奇球菌的蛋白组学研究
•   1.3 蛋白质的翻译后修饰及琥珀酰化修饰
•     1.3.1 蛋白质翻译后修饰的研究进展
•     1.3.2 蛋白质的琥珀酰化修饰
•   1.4 研究意义
• 2 耐辐射奇球菌中琥珀酰化的检测
•   2.1 实验材料和方法
•     2.1.1 材料和试剂
•     2.1.2 实验方法
•   2.2 结果与分析
•     2.2.1 耐辐射奇球菌中琥珀酰化修饰的检测
•     2.2.2 琥珀酰化修饰位点
•     2.2.3 质控分析
•   2.3 讨论
• 3 耐辐射奇球菌琥珀酰化修饰蛋白组的生物信息学分析
•   3.1 实验方法
•     3.1.1 蛋白注释方法
•     3.1.2 琥珀酰化修饰位点基序分析
•     3.1.3 蛋白功能富集方法
•     3.1.4 聚类分析
•   3.2 结果与分析
•     3.2.1 琥珀酰化修饰蛋白注释结果
•     3.2.2 琥珀酰化修饰蛋白功能分类
•     3.2.3 琥珀酰化修饰蛋白功能富集分析
•     3.2.4 琥珀酰化修饰蛋白TCA通路分析
•     3.2.5 蛋白结构域富集分析
•     3.2.6 琥珀酰化修饰蛋白位点基序的分析
•     3.2.7 琥珀酰化修饰水平分析
•   3.3 讨论
• 4 耐辐射奇球菌胁迫响应相关蛋白的琥珀酰化修饰研究
•   4.1 实验材料和方法
•     4.1.1 实验设备和常用试剂
•     4.1.2 胁迫处理细胞和Western Blotting
•     4.1.3 菌种及培养基
•     4.1.4 载体构建
•     4.1.5 蛋白表达纯化
•     4.1.6 蛋白相互作用网络分析
•     4.1.7 PprI酶切实验
•     4.1.8 DNA结合实验
•     4.1.9 耐辐射奇球菌感受态制备及转化
•   4.2 结果与分析
•     4.2.1 琥珀酰化修饰蛋白的关系网络
•     4.2.2 胁迫对琥珀酰化修饰的影响
•     4.2.3 胁迫相关蛋白的琥珀酰化修饰
•     4.2.4 琥珀酰化修饰位点保守性分析
•     4.2.5 PprI琥珀酰化修饰研究
•     4.2.6 DdrB琥珀酰化修饰研究
•   4.3 讨论
• 5 总结和展望
• 参考文献
• 附录
• 博士期间发表文章

文章来源

类型: 博士论文

作者: 周聪莉

导师: 赵烨

关键词: 耐辐射奇球菌,蛋白组学,琥珀酰化修饰,胁迫抗性

来源: 浙江大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 浙江大学

基金: 国家基础研究计划(项目编号:2015CB910600),国家重点研发计划(项目编号:2017YFA0503900),浙江省杰出青年科学基金(项目编号:LR16C050002),国家自然科学基金(项目编号:31500656,31670819 ),中央高校基本科研专项资金的资助(项目编号:2019FZA6009)

分类号: Q937

DOI: 10.27461/d.cnki.gzjdx.2019.001944

总页数: 135

文件大小: 6501K

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