论文摘要
腺苷酸基琥珀酸合成酶(Adenylosuccinate synthase,简称AdSS)存在于所有生物体内,它可以在GTP去磷酸生成GDP时用IMP和L-Asp合成s-AMP。基因组研究结果证明几乎所有的常温环境中生存的生物来源AdSS含有一条430-460个氨基酸残基的肽链,而部分嗜热古细菌和病毒来源AdSS比常温生物来源AdSS缺失了90-120个氨基酸。这些小分子量AdSS可以归为的一类。迄今为止,对常温生物来源AdSS的结构和功能的研究成果比较丰富,而对小分子量AdSS的结构和功能还未知。本人的导师谢勇副研究员在前期研究中成功测定了嗜热生物来源AdSS：PhAdSS的2.5A分辨率晶体结构,这是嗜热生物来源AdSS晶体结构的首例,为研究小分子量AdSS的结构和功能的特性奠定基础。在导师的指导下,本人承担了PhAdSS的空间结构和功能特殊性的相互关系的研究。通过开展的酶促动力学分析和共结晶结构分析,成功测定了PhAdSS的米氏常数和PhAdSS与GTP和IMP共结晶后的2.7A分辨率的晶体结构。发现了PhAdSS具有很好的热稳定性,在323K环境中显示几乎等同于常温生物来源AdSS的活性,依据酶促动力学参数以及共结晶结构分析的结果论述了PhAdSS独特的空间结构特征和底物结合机制。s-AMP作为AdSS的产物,是AMP的结构类似物之一,可能具有激活AMPK改善糖脂代谢的药理学活性,但未发现相关的研究报道。为了证实这一猜想,本人开展了S-AMP的药理学功能初探。研究结果证实s-AMP具有较好的降脂活性且细胞毒性低,可以作为降血脂新药的先导化合物开展作用机制和代谢机制的研究。PhAdSS可以作为新型生物催化剂实现s-AMP的大规模合成,为s-AMP的提供原料保障。在开展PhAdSS的结构与功能研究的同时,还承担了人体来源Tks4的C-端SH3结构域的晶体学研究,成功实现了Tks4的C-端SH3结构域大肠杆菌表达、纯化和结晶化。利用上海同步辐射光源生物大分子光束线站测定了2.3A分辨率的X射线衍射数据,计算了Tks4的C-端SH3结构域晶体的晶体学参数。从晶体内分子的排列方式预测了Tks4的C-端SH3结构域具有独特的相互作用模式。