1.简介

伯克氏菌属是非发酵的活动革兰氏阴性细菌，是最大的β杆菌种类群之一，包括感染性和共生性物种（Yabuuchi等。, 1992; 萨瓦纳等。, 2014).伯克氏菌属可导致人类严重感染；例如，假鼻疽杆菌引起类鼻疽，一种新出现的致命机会性感染（霍尔等。, 2019; 坡等。, 1971; 维卢萨特等。, 2021)、和葡聚糖双歧杆菌和唐菖蒲引起植物感染（周琦等。，2016年).藻门双歧杆菌在热带豆科植物的根模块分离物中鉴定出，能够共生固氮作用用豆科植物月形木霉和含羞草（范达姆等。2002年)。由于伯克氏菌属有必要阐明在这些细菌的生命周期中发挥重要作用的酶的结构。SSGCID表征了可能在这些细菌中起重要作用的蛋白质的结构。短链脱氢酶/还原酶（SDR）是NAD（P）（H）-可能参与多种分子代谢的依赖性氧化还原酶，包括脂质，氨基酸，碳水化合物，辅因子、激素和异源或其他化合物。这里报道的蛋白质结构是一个假定的SDR，它与任何已发表的结构的序列一致性都不到38%。这种结构是西雅图结构基因组学传染病中心（雷蒙德等。, 2011; 迈勒等。, 2009; 鲍（Baugh）等。, 2013)。这份手稿是汉普顿大学和SSGCID（德拉诺州阿索霍）合作完成的等。, 2018; 苏布拉曼尼亚·阿索霍等。, 2018).

2.材料和方法

3.结果和讨论

这个晶体结构属于Bp公司SDR于年解决空间组 C类222₁其中有三个单体非对称单元（图1)。三种单体Bp公司SDR非常相似（r.m.s.d.为0.119 用于所有C的对齐^α原子），具有典型的SDR拓扑结构（图1)。对称性分析很容易生成三个与典型SDR二聚体一致的二聚体（图1b条)。每个原型SDR二聚体的埋藏表面界面很大，包括50多个氨基酸，覆盖约2640个氨基酸 Ų每个单体。Bp公司SDR是一种三元复合物，每种单体在底物结合结构域中都有一个乙酸分子，在辅因子结合结构域中都有一个NAD分子（图2一)。辅因子结合域是结构中最大的中心空腔，它与基底结合域相连（图2b条)。每个单体中的278个氨基酸残基具有一个二级结构，由12.2%组成β-股，47.8%α-螺旋和6.5%3₁₀-螺旋线和有五个β-α-β原型SDR的图案（图2c（c）).

图1 晶体结构Bp公司特别提款权。(一)的带状图Bp公司SDR在非对称单元。(b条)三种典型的SDR二聚体可由Bp公司SDR结构（红点代表水分子，配体显示为棒状）。

图2 (一)的单体结构Bp公司SDR（PDB条目5克2)在与NAD和醋酸盐的三元络合物中。NAD在辅因子结合腔中结合，而结晶溶液中的醋酸盐在底物结合部位。单体从N端（蓝色）到C端（红色）呈彩虹色。(b条)单体结构的表面表示Bp公司特别提款权。(b条)与处于同一视图中(一)并显示了通往辅因子结合腔的通道。(c（c）)的拓扑Bp公司特别提款权。螺旋以圆柱体表示，股以箭头表示，环以蓝线表示。氨基末端标记为N，羧基末端标记为C。

最相似的结构Bp公司SDR使用PDB折叠分析(https://www.ebi.ac.uk/msd-srv/sm网站)默认阈值为70%。PDB折叠分析表明，MR搜索模型（PDB条目3tjr公司; 鲍（Baugh）等。, 2015)与Bp公司特别提款权。比较底物结合腔并确定与类似SDR结合的小分子能否与Bp公司SDR，在其底物结合域中具有结合配体的最接近的结构是从PDB折叠分析。从该分析中确定的抑制剂结合结构包括PDB入口1个fmc(7α-羟基类固醇脱氢酶与NADH和7-氧代乙醇脱氧胆酸的复合物；田中等。1996年)，PDB条目4yai公司（Ligl来自鞘脂菌属菌株SYK-6与NADH和GGE复合物；佩雷拉等。，2016年)，PDB条目2日（克拉维酸脱氢酶；麦肯齐等。, 2007)，PDB条目6克4升（17）β-羟基甾体脱氢酶14型突变体Y253A与非甾体抑制剂复合物；巴德兰等。, 2019)和PDB条目3tjr公司（Rv0851c正交短链脱氢酶的晶体结构副结核分枝杆菌病; 鲍等。, 2015)。叠合结构揭示了保守的辅因子结合域和不同的基底结合腔（图3和4).

图3 代表性特别提款权与Bp公司特别提款权。(一)SDR有一个非常保守的NAD结合区和一个可变的底物结合区，这决定了它们的特异性。单体的PDB代码为6克41（浅橙色），2日（浅蓝色），4yai公司（绿色），1个fmc（水鸭色）和5克2（黑色）。(b条)的NAD结合域的侧面比较Bp公司SDR（PDB条目5克2)其最接近的结构邻居为Rv0851c正交短链脱氢酶副结核分枝杆菌病（PDB条目3tjr公司)揭示氢键中的保守残基（绿色虚线）；NAD结合域中占主导地位的疏水相互作用显示为带线条的红色弧线。疏水接触中涉及的相应原子显示在红色圆圈中。

图4 特别提款权的结构和一级序列调整。与之比较的特别提款权Bp公司SDR（PDB条目5克2)Rv0851c正交短链脱氢酶来自副结核分枝杆菌病（PDB条目3tjr公司)，第7个α-羟基类固醇脱氢酶复合物（PDB条目1个fmc)，Ligl来自鞘脂菌属sp.菌株SYK-6（PDB入口4yai公司)，克拉维酸脱氢酶（PDB条目2日)和17β-羟基类固醇脱氢酶14型突变体Y253A（PDB条目6克4升)。所示的二级结构元素为α-螺旋线(α), 310-螺旋线(η),β-股(β)和β-圈数（TT）。相同的残基在红色背景上以白色显示，保守的残基以红色显示。该图是使用电子脚本（痛风等。, 1999, 2003).

LIGPLOT公司分析揭示了辅因子结合域中保守的残基网络（图3b条).Bp公司SDR与其他已知同源物的序列同源性小于40%（图4)。然而，它保持了与其他SDR相同的总体拓扑结构。它的辅因子结合域实际上与副结核分枝杆菌病（PDB条目3tjr公司)。在底物结合域和羧基末端观察到一些构象灵活性（图4)。底物结合域的可变性可用于设计选择性抑制剂或开发用于手性转化的新型生物催化剂。

4.结论

Bp公司SDR具有典型的SDR拓扑结构、一个非常保守的辅因子结合位点以及羧基末端和底物结合区域的结构差异。我们正在进行的研究包括研究SDR之间的结构差异，以便从与藻门双歧杆菌.