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摘要非钴依赖甲硫氨酸合酶(Cobalamin-independentmethioninesynthase，MS)广泛存在于高等植物中，它催化5-甲基四氢叶酸转移甲基至同型半胱氨酸生成甲硫氨酸和四氢叶酸，它可以直接参与甲硫氨酸循环、叶酸循环及含硫氨基酸代谢，并且与DNA、蛋白质合成及生物甲基化有密切关系，为生物体内的甲基化反应和多胺、乙烯的合成提供中间产物。在植物体内的蛋白酶活性难以根据蛋白丰度进行预测，底物的转化率可以作为完美的衡量蛋白活性的指标，但往往同一种底物可以被很多酶进行催化，很难将底物与酶一一对应，而分子探针技术可以有效的在原位对植物蛋白酶活性进行测定。但现在并没有专门针对非钴依赖甲硫氨酸合酶的分子探针，用于不同植物类型、不同品系或不同发育时期该酶的细胞定位，活性以及表达水平的研究。本研究中我们利用一种磺酰氟衍生探针(G1-yne)标记拟南芥活性蛋白质组，结果表明其可以高选择性标记非钴依赖甲硫氨酸合酶，随后利用活性导向的化学蛋白质组技术对G1-yne的标记活性进行了探究，随后进一步拓展了其在生物成像和抑制剂筛选方面的应用，主要的工作包括以下几个方面:<br>　　1.通过探针分子偶联荧光基团在拟南芥蛋白质组中的浓度依赖及竞争性标记实验，表明了探针在体内外都具有良好的标记活性，同时确定了探针在拟南芥蛋白质组中特异性标记分子量大小约为80kDa的蛋白。<br>　　2.通过探针分子偶联生物素基团的亲和层析实验，下拉探针标记蛋白。随后对下拉样品进行蛋白质谱(LC-MS/MS)鉴定，验证了G1-yne特异性结合蛋白为84kDa的拟南芥非钴依赖甲硫氨酸合酶(AtMS1/2)。随后我们进一步确定了G1-yne结合在AtMS1活性中心736位的赖氨酸上，并通过酶活抑制实验、K736R突变体标记实验和分子对接模型验证了此结果。<br>　　3.通过探针分子标记水稻、烟草及甜叶菊蛋白质组实验，表明G1-yne可以有效标记高等植物中非钴依赖甲硫氨酸合酶。<br>　　4.通过荧光共聚焦成像和竞争性标记实验，我们验证了G1-yne可以用于MS蛋白的组织、亚细胞定位以及抑制剂筛选，可以作为针对非钴依赖甲硫氨酸合酶的除草剂开发的工具分子。<br>　　总的来说本工作研究了一种靶向非钴依赖甲硫氨酸合酶的探针工具，可以实现对不同植物类型、不同品系或不同发育时期的蛋白表达变化及蛋白网络图谱的更深层次研究，也为进一步开发针对非钴依赖甲硫氨酸合酶的除草剂提供了研究基础。