1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1.本课题研究意义粘细菌来源的β-1,3-葡聚糖酶lamc具有高效的催化效率和特殊的底物选择性,为单催化结构域的多功能酶,同时具备特殊的fascin-like 结构域,该结构域在整个糖苷水解酶家族中的功能目前未知。
本课题拟通过蛋白结晶的方法解析lamc全长及其催化结构域的三维结构,将有助于揭示fascin结构域对lamc催化特性影响的机制,为单催化结构域多功能酶催化机理研究提供分子结构基础。
2.研究概况2.1国内外各种蛋白质中fascin结构域的研究目前,国内关于fascin结构域的研究有很多,例如fascin蛋白在多种癌症中的表达及意义[1]-[4].,fascin蛋白与毕赤酵母表达系统的关系[5],口蹄疫病毒与宿主细胞因子fascin的相互关系,各方关于蛋白质的fascin结构域的研究表明了解fascin结构域在蛋白酶中的作用对研究和改造蛋白酶性质起着至关重要的作用。
2. 研究的基本内容和问题
2.1 研究目标通过对β-1,3-葡聚糖酶全长和催化结构域晶体结构的解析,阐明fascin 结构域对lamc催化特性影响的机制。
2.2 研究内容异源表达和纯化β-1,3-葡聚糖酶全长和催化结构域,利用多种筛选条件进行结晶,解析晶体结构。
通过分析fascin 结构域对酶活性中心和底物结合口袋结构的影响,解析fascin 结构域与催化结构域之间的相互作用,揭示fascin 结构域对酶性质影响的机制。
3. 研究的方法与方案
研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析1. 实验方案及方法1.1 蛋白的诱导表达和纯化1.1.1表达条件的确定挑取大肠杆菌接种于lb培养液中,37c摇床振荡培养过夜,次日按1%的接种量转接到100ml lb培养液中,37c培养,在od600约为0.6、、0.9、1.2加入iptg和5μmol/l retinal,以不加iptg和retinal的样品作为对照。
其中的终浓度为0.1mmol/l、0.5mmol/l和1mmol/l。
30c诱导培养,取诱导后的菌体于12000r/min离心1min后收集。
4. 研究创新点
粘细菌来源的β-1,3-葡聚糖酶LamC具有特殊的催化特性和结构组成,其三维结构的解析将首次揭示糖苷水解酶家族中Fascin结构域的功能,并为LamC的分子改造提供分子基础和指导。
5. 研究计划与进展
研究计划及预期进展2016年11月-2017年1月上旬:蛋白的表达、纯化,蛋白结晶初筛;2017年2月下旬-2017年4月上旬:蛋白质结晶条件的优化和衍射数据采集2017年4月下旬:总结实验,分析数据,撰写论文。
