金黄色葡萄球菌ClpP水解酶的分子机制

上海药物所KJ交叉团队研究人员针对金黄色葡萄球蛋白水解酶ClpP（SaClpP），开展水解功能的分子机制研究，继2011年在美国生物化学和分子生物学学会专业期刊《JournalofBiologicalChemistry》上发表论文（JBiolChem,2011,286,37590-601）之后，研究论文再次发表于该杂志（JBiolChem,2013,288,1764353）。

ClpP是细菌中关键的蛋白水解系统，由上下两个七聚体自组装成一个球形腔体，负责维持细菌体内蛋白质的稳态，对维系细菌的致病力起着关键作用。现有研究表明ClpP已成为一类针对新机制的KJ新靶标，目前还没有靶向调控剂处于临床研究。
继该研究团队获得的SaClpP的两种功能构象：Extended和Compressed构象的基础上，罗成与杨财广研究员指导博士生叶飞和张婕，以长时间分子动力学模拟为导向，结合生化实验，阐明了SaClpP构象变化的具体路径和驱动力；利用分子动力学捕捉到了SaClpP在两种构象间转化的中间态Compact构型，通过晶体结构的解析肯定了该中间构象的存在和合理性；再通过理论模拟发现了构象变化过程中的数个重要位点（如A140、E137等），得到了实验验证。

Z终，这项研究通过理论模拟与实验验证紧密结合，阐明了SaClpP的动态调控机制：多肽底物进入ClpP空腔后被催化位点降解，降解产物在活性ZX的积累造成局部分子间相互作用方式的改变，引起活性位点残基构象的变化，进而传递到附近的R171_D170网络，使得该网络中的相互作用也遭到破坏，Extended构型不能保持稳定，逐渐转变成Compressed构型，该构型被E137网络所稳定。在构象转化过程中，Extended构型中的HelixE通过解旋/再折叠的过程向Compressed构型转化，A140在HelixE上扮演了一个“转轴”的角色。
由于ClpP在不同细菌中高度保守，该研究结果对ClpP家族其它成员的结构及机制研究具有重要的参考意义，也为后续开展基于调控机制研究的化学生物学和KJ药物发现研究奠定了坚实的理论和结构基础。
该研究得到了药物所KJ交叉团队、基金委和科技部课题的资助，该研究也获得了中科院网络ZX、天津和上海超级计算ZX在计算资源上的支持。

仪器网-专业分析仪器服务平台,实验室仪器设备交易网,仪器行业专业网络宣传媒体。

相关热词：

等离子清洗机,反应釜,旋转蒸发仪,高精度温湿度计,露点仪,高效液相色谱仪价格,霉菌试验箱,跌落试验台,离子色谱仪价格,噪声计,高压灭菌器,集菌仪,接地电阻测试仪型号,柱温箱,旋涡混合仪,电热套,场强仪万能材料试验机价格,洗瓶机,匀浆机,耐候试验箱,熔融指数仪,透射电子显微镜。