生物化学

生物化学

封面介绍：鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii）是一种多重耐药（multiresistance）细菌，它常常在呼吸机等管道表面形成生物膜，感染重症监护病房（ICUs）病人.核苷二磷酸激酶（nucleoside diphosphate kinase，NDK）是一种进化上非常保守的酶，它能催化核苷之间磷酸基团的转移，维持各核苷在细胞内的平衡.刘迎芳研究组解析了鲍曼不动杆菌二磷酸核苷激酶野生型及其C端氨基酸残基Arg141-Thr142-Arg143（RTR）截短突变体的晶体结构.发现C端RTR残基缺失对于该酶整体的结构影响不大，但是却极大地影响了酶的磷酸化活性.RTR截短体中残基Lys33的侧链伸向了与野生型完全不同的方向，和另一个分子的Val15产生了相互作用.另外，通过磷酸化活性实验和圆二色谱实验发现残基Glu28在蛋白结构和功能中起到关键作用.该研究中的高分辨率晶体结构将有助于针对鲍曼不动杆菌的药物设计.

鲍曼不动杆菌核苷二磷酸激酶的结构和功能研究

胡颖嵩，冯峰，刘迎芳，等

近年来，鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii）在医院里越来越受到人们的关注，尤其是在重症监护病房（ICUs）.它以强大的多重耐药性（multiresistance）而闻名.核苷二磷酸激酶（nucleoside diphosphate kinase，NDK）是一种进化上非常保守的酶，它能催化核苷之间磷酸基团的转移.我们解析了鲍曼不动杆菌NDK野生型和C端氨基酸残基Arg141-Thr142-Arg143（RTR）截短突变体的结构.通过和黄色黏菌（Myxococcus xanthus）NDK的三维结构进行比较，推断鲍曼不动杆菌NDK的催化机制和黄色黏菌类似.通过激酶活性实验和圆二色谱实验，发现鲍曼不动杆菌NDK E28A突变体二级结构发生了改变，从而导致蛋白催化活性降低，说明Glu28是鲍曼不动杆菌NDK结构中非常关键的氨基酸残基.鲍曼不动杆菌NDK C端RTR截短突变体显示出催化活性极大的降低，这可能与C端RTR残基介导的二体间相互作用有关.虽然RTR截短突变体中的Lys33伸向了和野生型中不同的方向，和Val15产生相互作用弥补了一部分因为RTR截短丢失的相互作用，维持了RTR截短突变体和野生型类似的结构.但是，Lys33产生的相互作用依然太弱，不足以维持蛋白在催化的动态过程中整体结构的高效转换.我们解析的鲍曼不动杆菌 NDK晶体高分辨率结构将有助于科学家设计针对鲍曼不动杆菌的药物.

鲍曼不动杆菌；核苷二磷酸激酶（NDK）；晶体结构

来源出版物：生物化学与生物物理进展，2015，42（3）： 260-267联系邮箱：刘迎芳，liuy@ibp.ac.cn

RanGTPase激活蛋白RanGAP在嗜热四膜虫细胞中的定位及功能

任晓琦，许静，王伟，等

摘要：RanGTPase激活蛋白（RanGTPase-activating protein，RanGAP）和Ran相互作用，提高了Ran GTPase水解GTP的效率. RanGAP参与细胞内核质运输、纺锤体组装、核膜重建和异染色质的组装.生物进化过程中，不同生物的RanGAP表现出结构和功能的多样性.本研究从嗜热四膜虫大核基因组中鉴定出 1个保守的 RanGTPase激活蛋白基因 RanGAP（TTHERM_00766430）.实时荧光定量PCR表明，RanGAP在四膜虫营养生长、饥饿和有性生殖过程中均有表达，且在有性生殖4～6 h表达水平最高.免疫荧光定位表明，在营养生长期、饥饿期及有性生殖的早期，RanGAP定位于细胞质中| 在有性生殖后期，RanGAP定位于凋亡的大核中.过表达RanGAP的细胞增殖速率下降，大核分裂和胞质缢缩异常，产生无大核细胞.敲减RanGAP的细胞大核形态异常，细胞增殖速率下降，无丝分裂受到抑制，进而产生无大核细胞.RanGAP的过表达或敲除分别引起四膜虫RAN1，RanBP1和RCC1基因的表达下调或上调.结果表明，RanGAP通过Ran信号通路调控了嗜热四膜虫无性生殖过程中大核的无丝分裂，并可能参与了有性生殖过程中亲本大核的凋亡.

关键词：RanGTPase激活蛋白（RanGAP）；嗜热四膜虫；无丝分裂；凋亡

来源出版物：中国生物化学与分子生物学报，2015，31（3）： 264-273联系邮箱：王伟，gene@sxu.edu.cn