水稻核苷二磷酸激酶的纯化、结晶及初步X射线晶体学分析

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核苷二磷酸激酶（NDKs）由于其将NDP酶转化为NTP而与多种细胞功能有关。选择伯氏疏螺旋体（BbNDK）中的NDK进行功能和结构分析，以确定其活性是否是感染所必需的，并评估其治疗抑制潜力。西雅图传染病结构基因组中心（SSGCID）表达了重组BbNDK蛋白。蛋白质结晶，并用ADP和钒酸盐配体溶解脱辅基酶和配体形式的结构。这提供了两种结构，可以解释载脂蛋白和配体结合酶之间的变化。利用ndk转座子突变体进行的感染性研究表明，ndk功能对于在小鼠中建立强大的感染非常重要，并为BbNDK的治疗靶向性提供了理论基础。将该蛋白质结构与蛋白质数据库中发现的其他NDK结构进行比较，发现其具有类似的一级、二级、三级和四级结构，保守残基充当催化囊，主要使用His132作为磷组氨酸转移残基。钒酸盐和ADP络合物模拟了磷酰基转移反应的过渡状态，表明当与ADP结合时，口袋闭合，同时允许添加或去除γ-磷酸盐。该分析为针对BbNDK抑制的潜在治疗药物的设计提供了一个框架。

核苷二磷酸（NDP）激酶是一种普遍存在的酶，通过乒乓机制将g-磷酸从三磷酸核苷转移到二磷酸核苷。这一大家族酶在控制细胞功能和发育过程中的重要作用及其结晶性使其成为结构研究的良好候选对象。我们最近测定了极端嗜热菌嗜热热杆菌NDP激酶的进化版本的结构。这种NDP激酶与保存在蛋白质数据库（PDB）中的其他42种NDP激酶相似，但在序列、结构和生物物理性质方面存在显著差异。嗜气芽孢杆菌NDP激酶序列包含其他NDP激酶中不存在的两个独特片段，包括残基66-100和156-165。我们发现，缺乏这两种插入物之一或两者的嗜气芽孢杆菌NDP激酶缺失突变体具有改变的底物特异性，允许dGTP作为磷酸盐供体。进化的NDP激酶的结构分析和突变实验表明，嗜气芽孢杆菌NDP激酶底物特异性与这两个插入物的存在有关。