人源天然免疫相关蛋白SPLUNC1的结构生物学研究

【摘要】含BPI结构域超家族由一类能结合转运脂分了的蛋白所组成,根据来源和大小不同,主要分为两个亚家族：类BPI蛋白家族和类Takeout蛋白家族。PLUNC蛋白是最近发现的在哺乳动物呼吸系统特异分布的蛋白,根据基因定位和序列比对分析,可能含有一个或者两个BPI结构域。人源SPLUNC1是PLUNC家族最重要的一个蛋白,含有一个BPI结构域,在天然免疫系统发挥了重要作用。SPLUNC1能够结合LPS分子,具有杀菌作用,而且是表面活性剂蛋白。由于SPLUNC1的溶解度很低,为了获得SPLUNC1的晶体结构,我们将SPLUNC1融合于MBP标签之后,获得了可溶性的融合蛋白。经过筛选优化,我们获得了分辨率为2.5A的融合蛋白的晶体。使用单波长反常散射,我们解析了硒代SPLUNC3A的晶体结构。SPLUNC1含有一个BPI桶状结构域,由α螺旋和一个p折叠片组成,在C末端还有一段螺旋α4堵在桶的一端。SPLUNC1在p2和p3之间存在一个非常保守的发夹结构,这个发夹结构可以通过侧链与C末端肽链之间形成氢键,将C末端锚定在α1和p2之间。在SPLUNC1的分子内部存在两个疏水腔,SPLUNC1应该使用靠近α4的疏水腔来结合LPS分子。SPLUNC3A截短了N末端24个残基,无法结合LPS分子,也不具有抑菌功能。根据同源结构比对,我们推测SPLUNC1通过N末端构象变化打开输水通道,暴露内部疏水腔,用以结合LPS分子。在SPLUNC1的表面,电荷均匀分布,我们没有找到大片的疏水区来解释SPLUNC1的低溶解度。关于SPLUNC1抑菌的功能还需要进一步的实验来研究。
【作者】宁方坤；
【导师】牛立文；滕脉坤；
【作者基本信息】中国科学技术大学，生物化学与分子生物学，2012，博士
【关键词】SPLUNC1；MBP；结构；BPI；LPS；抑菌；

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