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结核病是致死性极高的传染性疾病,随着耐药菌株的出现,寻找及研发新的药物靶点蛋白成为当务之急。近年来研究表明蛋白质的N末端乙酰化可能与结核病的发病机制有关,乙酰基转移酶在细胞的调节控制、转录、翻译等通路中发挥重要功能,针对乙酰基转移酶研发抗结核病的药物靶标具有重要的科学意义和应用价值。目前对真核生物乙酰基转移酶的结构及分子机制有一定的研究,而原核生物的N末端乙酰化却知之甚少。RimI是结核分枝杆菌中的Nα乙酰基转移酶,它参与核糖体蛋白S18的N末端乙酰化,深入研究MtRimI乙酰化S18的分子机理具有重要意义。然而,由于难以获得均一、稳定、易于结晶的MtRimI蛋白质样品,迄今仍缺乏RimI的三维结构信息,所以无法在分子水平上解释MtRimI蛋白的乙酰化功能。本论文围绕结核分枝杆菌中乙酰基转移酶MtRimI蛋白质样品制备、结构和功能进行研究,并取得以下主要进展:(1)利用分子克隆技术,结合多种生物信息学预测工具,我们构建了一系列不同长度以及单点突变的重组蛋白,通过理化表征筛选出最优的重组蛋白MtRimIC21A4-153,得到均一、稳定、适合用于高分辨液体核磁共振检测的MtRimIC21A4-153蛋白质样品:(2)利用CD及NMR技术分析比较了MtRimIC21A4-153蛋白与全长野生型MtRimI蛋白的结构,首先对系列MtRimI重组蛋白进行了比较分析,这些蛋白均折叠良好,并且与全长野生型MtRimI的结构相似;其次通过2D1H-15N HSQC谱图分析发现MtRimIC21A4-153的HSQC谱图化学位移分布最宽并且其氨基酸残基出峰率为100%,最适合于液体核磁三维溶液结构测定;(3)利用生物膜干涉技术(BLI)及酶动力学测定实验验证了MtRimIC21A4-153与全长野生型MtRimI蛋白生物学功能的一致性,BLI实验表明MtRimIC21A4-153对于六肽底物AIa-Arg-Tyr-Phe-Arg-Arg具有与全长MtRimI相似的亲和力;酶动力学测定表明MtRimIC21A4-153与MtRimI具有几乎相同的酶活性。这些实验结果表明MtRimIC21A4-153可以代表全长野生型MtRimI蛋白;(4)利用分子对接技术预测了蛋白质与多肽的结合位点以及相互作用模式,发现MtRimI蛋白主要通过氢键和静电相互作用与底物结合,为进一步的乙酰化研究提供基础。本文工作为MtRimI蛋白质三维结构的解析及其乙酰化分子机制的阐明奠定了基础,有望为抗结核新药靶的发现提供新的思路。