导读:本文包含了组氨酸激酶论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:双组分信号转导系统,HK853,核磁共振,抑制剂
组氨酸激酶论文文献综述
周元[1]（2019）在《细菌双组分信号转导系统中组氨酸激酶HK853的功能及其抑制剂机制研究》一文中研究指出双组分信号转导系统(Two-Component Signal Transduction System,TCS)是一类主要存在于细菌中的用于感知外界信号刺激并作出应答的系统。目前已经发现总共200-300种不同的TCS,而一个细菌中包含约20种TCS。TCS蛋白的结构和功能相对保守,对于细菌的生长、繁殖和耐药等生命活动至关重要,但同时却并不存在于人类及哺乳动物细胞中,因此TCS被认为是一种潜在的新型抗菌药物靶点。常规的一个TCS由一对蛋白质组成,分别为组氨酸激酶(Histine kinase,HK)和应答调节蛋白(Response Regulator,RR)。TCS系统通过磷酸传递发挥其生物学功能,即HK蛋白感知外界信号刺激后与ATP反应并完成自磷酸化,自磷酸化完成后的HK蛋白可以将下游RR蛋白磷酸化,被磷酸化的RR蛋白会与对应的基因相结合,并调控其表达。HK蛋白不仅可以使RR蛋白磷酸化,其同时具有将磷酸化的RR蛋白去磷酸化的功能,HK蛋白通过磷酸激酶和磷酸酶的双功能,精准调控磷酸化RR的量,以完成对信号刺激的准确应答。HK蛋白作为一种多功能的酶类,针对其功能的抑制剂研究相对于RR较多,但同时由于其复杂的生物学功能,难以获得的跨膜结构,目前对于其抑制剂的详细机制研究和HK蛋白本身磷酸传递功能的研究还远远不足。因此,本文以HK853蛋白的胞内全长(HK853cp)以及CA结构域(HK853CA)作为主要研究对象,以核磁共振波谱仪为主要分析仪器,建立了用31P谱研究HK853催化ATP、ADP以及AMP相互转化的分析方法。对于反应中产生的含磷物质ATP、ADP、AMP和自由磷进行了信号归属,通过不断采集31P谱观察HK853催化ATP和ADP相互转化的速度,并以此作为HK853多功能酶活性的分析指标。同时本文对HK853CA的15N-1H HSQC谱进行了主链以及部分侧链的归属,15N-1H HSQC谱作为蛋白质的“指纹图谱”,可以帮助我们详细分析酶促反应过程中蛋白质各个氨基酸残基的变化以及整体构象的变化。通过上述实验,本文验证了黄酮类小分子木犀草素对于HK853cp自磷酸化活性的抑制,并进一步通过ITC实验定量分析了HK853cp与木犀草素的结合比例及解离常数。通过ADP和木犀草素分别滴定HK853CA的15N-1H HSQC谱图,分析了抑制剂木犀草素和ADP与HK853CA的结合对其造成的不同影响,并进一步探究了其产生抑制作用的原因。采用分子模拟获得木犀草素与11HK853CA结合的具体空间位置、结合位点及作用力,并将分子模拟结果与15N-1H HSQC滴定结果作为对比,验证了结果的可信性。最终结果表明,木犀草素通过10个氢键作用力以及一个π-π共轭作用力与HK853的CA结构域相结合,并占用了ADP与蛋白质结合的空间位置,影响了蛋白质酶活关键性区域及部分位点,同时该结合对于蛋白质的构象造成了一定的影响。基于上述原因,木犀草素可以在一定程度上抑制HK853的自磷酸化活性。本文同时通过抑菌实验,验证了木犀草素具有一定的抑菌作用。本文还应用31P NMR和ITC实验相结合的方法,通过对HK853 ATP Lid的整体突变及Y437位点的单点突变,研究了该区域及该位点对于HK853自磷酸化活性的影响。结果表明,ATP Lid对于HK853的自磷酸化活性有一定的影响,其中437位点的带电性,可能是影响HK853自磷酸化活性的重要因素之一。最后,本文发现了HK蛋白的新的酶活功能,即将ADP转变为ATP和AMP的酶活性。我们采用31P NMR与15N-1H HSQC相结合的实验方法,对于该酶活功能的关键性区域及位点进行了搜寻,对该新功能的生物学意义进行了初步的研究,并且依据实验最终推测了HK853催化ADP生成ATP和AMP的酶促反应机制。结果表明,HK853的R430、N376和K383位点对于酶促反应速率有重要的作用;DHp domain和ATP Lid对于反应速率具有一定的调控作用;降低ATP与HK853亲和力的N380A突变可以一定程度上提高酶促反应速率;而可以接收磷酸基团的H260位点的突变对于反应速率没有显着的影响。同时我们发现HK853催化ADP生成ATP反应迅速,且在仅有ADP存在情况下可以最终完成HK853→RR468的磷酸基团传递,因此,我们推测该ATP合成活性可能在细菌面对极端条件下发挥作用。最终,本文推测HK蛋白催化的反应为2ADP→ATP+AMP,其中一分子ADP断裂高能磷酸键,释放能量和磷酸基团变为AMP,另一分子ADP接收磷酸基团并合成高能磷酸键而生成ATP。综上所述,本文对于HK853自磷酸化抑制剂木犀草素的抑制机制进行了细致的研究,并且对HK853的自磷酸化功能及新功能—ATP合成功能进行了初步研究。本文研究结果对于后续针对HK蛋白的抑制剂开发提供了一定的实验基础,也对今后针对HK蛋白本身的功能研究,尤其是HK蛋白的ATP合成功能研究提供了一个很好的开端和方向。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院武汉物理与数学研究所)》期刊2019-06-01）
黄金梅[2]（2019）在《单增李斯特菌双组分信号系统的组氨酸激酶与毒力相关性研究》一文中研究指出单核细胞增生性李斯特菌(Listeria monocytogenges,Lm)简称单增李斯特菌,属革兰氏阳性菌,是WHO划定的重要食源性病原菌,导致人兽共患病——李斯特菌病(Listeriosis)。Lm适应性较强,在自然界环境中是腐生菌,但侵入动物机体后就摇身变成了致病菌。由感应外界信号的组氨酸激酶(Histidine kinase,HK)和调控胞内相关基因表达的应答调控子(Response regulator,RR)组成的细菌双组分信号系统(Two-Component Signal Transduction System,TCS)是细菌适应环境的重要调控系统。研究发现,Lm侵入机体变成致病菌,这种角色的转变与Lm的TCS中的有些RR密切相关,但与负责感应外界信号的HK的相关性的报道则鲜见。因此,本研究以Lm的HKs为研究对象,探究HKs与Lm的毒力的相关性,从而为进一步了解Lm的致病性及预防和治疗李斯特菌病提供理论依据。本课题组对Lm食品分离株LM201进行了全基因组测序和分析,搜索、分析和总结了LM201中的TCSs,得知LM201共有14对HK/RR和两个孤儿RR。本研究以LM201为材料,分别成功构建了13株HK的缺失菌株,对缺失株进行了生长曲线测定、细胞实验和小鼠毒力测定,具体实验结果如下:1.HK缺失株的构建以温敏自杀性质粒pHT304-ts为载体,用同源重组的方法成功构建了13株LM201的HK缺失株,分别是S0106(?cheA)、S0132(?cesK)、S0142(?phoR)、S0152(?hssS)、S0162(?kdpD)、S0172(?agrC)、S0182(?liaS)、S0192(?lisK)、S01A2(?yclK)、S01B2(?resE)、S01C2(?eutW)S01D2(?virS)和S01E2(?yesM)。2.缺失株生长曲线测定对13株缺失株进行37℃生长曲线测定,结果显示,菌株S0106(?cheA)、S0142(?phoR)、S0162(?kdpD)和S0172(?agrC)在稳定期时细菌量低于亲本株LM201,其他缺失株与LM201生长趋势一致。对13株缺失株进行5℃生长曲线测定,结果发现,与亲本株LM201相比菌株S0192(?lisK)的生长速度变缓慢,其他缺失株与LM201生长趋势一致。3.缺失株细胞实验结果13株缺失株上皮细胞Caco-2(结肠腺癌细胞)细胞实验结果表明,与亲本株LM201相比,S0192(?lisK)、S01D2(?virS)和S01E2(?yesM)的黏附与侵袭能力均显着下降,S0106(?cheA)和S01A2(?yclK)的黏附能力显着上升,S01B2(?resE)和S01C2(?eutW)的侵袭能力显着上升。HBMEC(人脑微血管内皮细胞)细胞实验结果显示,S0182(?liaS)的黏附与侵袭能力与亲本株LM201相比均显着上升,S0132(?cesK)和S01B2(?resE)黏附能力显着下降,S0172(?agrC)的侵袭能力显着上升。RAW264.7细胞(小鼠巨噬细胞)实验结果显示,与亲本株LM201相比,缺失株S01D2(?virS)、S01B2(?resE)和S01C2(?eutW)在细胞中的细菌量显着下降,说明基因virS、resE或eutW缺失会导致Lm在RAW264.7细胞中的存活能力减弱。4.缺失株的小鼠实验结果对13株缺失株进行了小鼠组织载菌量实验,结果显示,S0172(?agrC)在24h肝脏载菌量显着下降,48h肝脏和脾脏载菌量显着上升,72h肝脏和脾脏载菌量又显着下降。S0192(?lisK)在24h和48h的肝脏和脾脏载菌量均显着下降。S01E2(?yesM)在48h肝脏和脾脏载菌量显着下降,在72h脾脏载菌量显着下降。13株缺失株半数致死量(LD_(50))测定结果显示,菌株S0152(?hssS)、S0172(?agrC)和S01D2(?virS)与亲本株LM201(LD_(50)为2.08×10~5)相比LD_(50)上升较高,分别为9.84×10~5、10.37×10~5和9.78×10~5,其毒力与LM201相比分别下降4.73、4.99和4.70倍。菌株S0142(?phoR)、S0162(?kdpD)和S0182(?liaS)的LD_(50)分别为8.4×10~4、1.18×10~5和1.24×10~5,与LM201(LD_(50)为2.08×10~5)相比毒力上升。综合以上结果,发现13个HK中HssS、AgrC、LisK、VirS或YesM缺失导致Lm的毒力下降,LiaS缺失导致Lm毒力上升。(本文来源于《华中农业大学》期刊2019-06-01）
吉仕夏,刘乙祥,姜红鹰,李从刚,姜凌[3]（2019）在《组氨酸激酶HK853酸碱调控机制的NMR研究》一文中研究指出双组分信号转导系统是细菌应对外界刺激和调控自身生理活动的重要系统。组氨酸激酶是双组分信号转导系统的重要组成部分,大多数组氨酸激酶具有多功能性,不仅能自身磷酸化并能把磷酸基团传递给应激调节蛋白(Response regulator,RR)使之磷酸化,还能催化RR的去磷酸化。研究发现组氨酸激酶HK853的功能受pH值调控,该文利用选择性同位素标记方法,通过NMR技术研究了参与HK853与RR468相互作用的关键氨基酸位点。发现DHp结构域His260侧链的pKa值与HK853的磷酸酶活性有很好的对应关系,HK853与底物形成复合物后其pKa值降低,使His260侧链更易于去质子化,有助于HK853磷酸酶活性的提高。阐明了HK853行使磷酸酶功能时的酸碱调控机制。(本文来源于《分析测试学报》期刊2019年05期）
丁薛晔[4]（2019）在《细菌趋化性组氨酸激酶CheA的催化结构域与调节结构域之间连接的功能研究》一文中研究指出细菌趋化性是双组分信号转导系统中一典型信号转导途径。在该途径中,组氨酸激酶CheA自磷酸化,催化ATP的水解,并将高能磷酸基团传递给CheA的同源应答调控分子CheY。磷酸化的CheY蛋白与鞭毛马达蛋白相互作用,引起鞭毛转动方向的改变,进而改变细菌游动的方向。细菌趋化性信号的转导除了双组分CheA和CheY,还需要耦合蛋白CheW和跨膜化学受体的配合。CheA的调节结构域(P5)、CheW和跨膜化学受体叁者相互作用,形成非常稳定的信号复合物。在信号复合物内,CheA的激酶活性受到调节,跨膜化学受体感受到外界环境信号后,信号复合物表现出激酶开或者激酶关的输出状态,细菌的游动行为就反应了受体信号复合物在这两种状态下的比例。所以,组氨酸激酶CheA在细菌趋化性信号的融合、转换和放大过程中发挥着核心作用。尽管近些年来本研究领域在理解信号复合物结构方面取得了突破,但是在这一结构框架内CheA激酶活性被调节的分子机制依然不清晰。前期的研究结果显示,CheA的催化结构域(P4)和调节结构域之间的域间连接,P4-P5连接,可能介导从P5-CheW-受体相互作用界面到催化结构域P4的调节信号的传递。为了研究这个结构域间连接是否具备影响CheA活性的能力,即在不同情况下实现CheA活性的激活或抑制,我们将激酶CheA的P4-P5连接的碱基序列进行了随机突变,通过细菌体内筛选实验来搜寻能够导致不同CheA激酶活性(高活性或者低活性)的P4-P5连接突变序列,分离出了几种具有代表性的CheA突变体,并进行了相关的体内和体外CheA自磷酸化活性的测定。所获得的CheAP4-P5连接突变体最低激酶活性仅是野生型CheA蛋白激酶活性的30%,而最高的激酶活性则达到了野生型CheA蛋白激酶活性的670%。在体内状态下所有的CheA突变蛋白不能够支持趋化性。在不影响CheA与CheW和受体形成复合物的情况下,体外的CheA激活实验表明在受体介导下,所有的CheA突变蛋白的激酶被激活能力均有缺陷。这一结果表明天然存在的受体介导的信号传递通路在这些突变体中不约而同地受到了影响。此外,在缺少P5结构域的情况下,P4-P5连接突变对激酶活性造成了如P4-P5连接突变在全长CheA蛋白中的改变,即无论调节结构域存在与否,P4-P5连接的改变足以对激酶活性造成显着的改变。因此,结构域间的P4-P5连接是一个活跃的模块,能够对P4结构域的催化活性和CheA的激酶活性施以调节作用。这些结果表明化学受体可能通过对P4-P5连接构象的操纵来达到在信号复合物层面上对CheA进行调节的目的。(本文来源于《扬州大学》期刊2019-05-01）
贺强[5]（2019）在《组氨酸激酶CheA的二聚结构域与催化结构域之间连接的高活性突变体筛选及功能研究》一文中研究指出细菌趋化性是细菌趋利避害选择适宜生长环境的一种机制。这一现象是由一个信号转导通路实现的:不同种类的膜蛋白化学受体的细胞外结构域通过与环境中的分子相结合,起到探测信号的作用,并且与细胞内的单一且保守的组氨酸激酶(CheA)的调节结构域(P5)以及一个小的衔接蛋白(CheW)的相互作用,形成了一个稳定的信号复合体,在这个信号复合体中CheA的自磷酸化活性被跨膜的化学受体严格控制。具有可调控的酶活性的CheA处于细菌趋化性信号转导途径的中心位置,起到信号整合,转化和扩增的核心作用。尽管近年来对信号复合体的结构解析取得了突破性进展,但是CheA活性在信号复合体调节内被严格调控的分子机制仍然不清楚。在由二聚结构域(P3)、ATP结合/催化结构域(P4)和P5叁个结构域组成的激酶核心中,各个结构域看似行使一项孤立的基本功能,但是在CheA的功能和调控中又是相关联的。我们实验室之前的研究表明这叁个结构域之间的连接对激酶的活性和调节起到了重要的作用:如简单的P3-P4连接单突变就能够明显降低激酶的基础自磷酸化活性并导致激酶被激活能力的缺失。本研究根据这一重要发现对该连接展开了更深入的研究,旨在探索该域间连接是否真正具备影响激酶调节的能力。对CheA P3-P4域间连接高活性突变的筛选发现通过改变该连接的氨基酸序列能够使激酶活性明显增加,其中获得的最高激酶活性为野生型CheA激酶活性的46倍。在缺少P5或同时缺失P5和P4-P5连接时,P3-P4连接突变体无法实现提高自磷酸活性。这一结果表明单独的P3-P4域间连接氨基酸序列的改变不足以完成对激酶活性的调控,它对激酶活性的影响需要P5结构域甚至P4-P5连接的配合来实现。通过将高活性的P3-P4连接和之前我们研究组获得的高活性P4-P5连接组合,虽然没有实现更高的激酶活性,但呈现出不同的CheA活性,甚至是低于野生型的抑制状态,表明两个域间连接对激酶活性的影响不是迭加性的,但相互影响、共同影响激酶的催化结构域活性。在实现高基础自磷酸化活性的情况下,这些高活性P3-P4突变体在体内无法行使正常的细菌趋化性;对它们体外生物化学研究显示在受体介导的情况下,P3-P4域间连接突变并不影响天然存在的受体介导的CheA激活途径,但却干扰到了受体介导的激酶活性的抑制途径。因此,导致高激酶活性的CheAP3-P4连接突变通过破坏CheA的抑制通路,打破CheA原有的处于激活和抑制状态之间的平衡,从而使CheA表现出了高基础自磷酸化活性。(本文来源于《扬州大学》期刊2019-05-01）
黄丽群,姜红鹰,姜凌[6]（2018）在《全长组氨酸激酶EnvZ在Nanodisc中的组装及活性探究》一文中研究指出组氨酸激酶(Histidine Kinase,HK)是双组分信号转导系统(TCS)的第一个组分,会发生自磷酸化反应,这是双组分信号转导过程的第一步,在整个信号转导过程中极为关键。绝大多数组氨酸激酶(Histidine Kinase)是跨膜蛋白,探究HK的信号转导机制对于理解细菌对外界刺激的反应过程中极为关键,一直以来,由于全长HK蛋白表达量低,难以在生物膜上正确组装,致使关于全长跨膜HK的结构和功能的研究数据十分缺乏。我(本文来源于《2018第二十届全国波谱学学术年会会议论文摘要集》期刊2018-10-12）
葛海涛[7]（2017）在《集胞藻PCC 6803中组氨酸激酶Hik33功能蛋白质组学研究》一文中研究指出蓝藻广泛分布在地球上几乎所有的陆地和水生栖息地,在长期进化过程中蓝藻形成了一套灵敏且高效的环境信号感知及应答调控系统,以应对长期进化过程中不断变化的不利环境条件。众所周知,二元信号转导系统(TCS)是原核生物中主要信号转导系统,TCS在蓝藻感知环境变化并将其转化为细胞内信号的过程中发挥着重要作用,TCS感知环境信号并进一步调控细胞内相应蛋白的差异表达,最终实现细胞对环境的适应。典型的TCS通常由负责信号感知的组氨酸激酶(Hik)和负责基因调控的响应调节因子(Rre)构成。自然生长条件下的蓝藻经常需要面对各类环境胁迫条件,如高光胁迫、氧化胁迫、低温胁迫、盐胁迫、渗透压胁迫等。组氨酸激酶Hik33在蓝藻响应各种环境胁迫条件的过程中发挥着极其重要的作用。Hik33在蓝藻中高度保守且在其它原核生物中同源性很低,这预示着Hik33在协调光合作用和应激反应过程中起着不可替代的作用。虽然大量研究已表明Hik33在蓝藻应急调控中发挥着重要的作用,但Hik33如何感受环境信号并进一步调控蓝藻细胞做出相应应答反应在很大程度上仍然未知。系统性研究Hik33依赖的差异基因的表达可以为研究Hik33在应急反应中的作用提供重要信息。但目前已知的信息仅停留在转录水平,且大多数研究仅局限于单一胁迫条件。由于转录水平往往与蛋白质水平缺乏较好的一致性,且Hik33在多种胁迫条件下均发挥着重要的调控作用,因此单一的转录水平信息远远无法满足Hik33作为全局性胁迫调控因子发挥作用的机理分析。本论文研究中,我们以大规模定量蛋白质组学的方法在细胞不同的营养方式和不同碳源可获得性条件下研究了集胞藻Hik33缺失突变体中不同功能蛋白的差异表达变化情况。1.Hik33调控通用型应激响应(CommonStress-ResponsiveCSR)蛋白的差异表达实现对集胞藻6803环境压力应答的调控。通过使用定量蛋白质组学方法和生物信息学分析手段,我们发现Hik33的敲除显着影响了集胞藻6803中208个蛋白下调和369个蛋白质上调。在这些变化显着的蛋白中还包含了 60个通用型应激响应(Common Stress-Responsive CSR)蛋白。在下调的蛋白中,最显着的功能富集分类是光合作用,特别是光系统Ⅰ和藻胆体蛋白,此类功能蛋白可提供细胞生长所需的碳源和能量,因此对集胞藻的生长和增殖是至关重要的。这些功能蛋白的下调表明,Hik33突变体或应激条件下的野生型细胞需要分别通过牺牲生长或增值水平来应对由Hik33敲除或应激引起的细胞内部的不良反应。相比之下,许多热休克蛋白、伴侣蛋白、蛋白酶蛋白和参与细胞内氧化还原状态调节的蛋白都因Hik33的敲除或胁迫应激而上调。蛋白质变性发生在几乎所有胁迫应激条件下,并导致变性蛋白质在胞质溶胶中的积累,这些变性蛋白的积累会进一步引发胁迫反应。热休克蛋白、伴侣蛋白和蛋白酶蛋白,如HspA、HtpG、GroEL1、DnaJ和ClpC的上调对于修复这种损伤是必要的,对于细胞存活也是必须的。此外,胁迫条件和Hik33的缺失也可能诱导细胞内氧化还原状态的改变和ROS的产生。因此,参与氧化还原调节和ROS清除的蛋白,包括MrgA(Slr1894)、过氧化物酶 S110755 和 Slr0242、Gpx1 (Slr1711)和 Gpx2 (Slr1922)、SodB、KatF (S111987)和Tpx (S07575)也同样上调。最后,在胁迫条件或Hik33突变体中,光系统Ⅱ的损伤也将导致应激反应,这需要更多的蛋白质,如FtsH和OCP进行保护和修复。综上所述,上调蛋白质的功能虽然各异,但对于保护蓝藻免受胁迫条件或Hik33敲除引起的损伤都是至关重要的。因此,我们认为,对于增殖和生存的协调可能是蓝藻在环境压力条件下经长期进化而演变出的生存策略,而Hik33则可能是这一生存策略的具体实施和关键调控因子。这也更加凸显了 Hik33作为集胞藻6803中全局性调控因子的重要地位。2. △Hik33通过上调OPP途径获得更高效的葡萄糖利用率生长表型研究发现,当培养基中额外添加葡萄糖时可显着恢复Hik33突变体生长。为了进一步探究Hik33缺失诱导的应激反应是否是由于碳素缺乏导致,以及光抑制条件下蓝藻细胞如何利用有机碳源。我们在培养过程中额外补充葡萄糖(5% ),定量比较该培养条件下Hik33突变体与野生型细胞蛋白质组水平的差异,进一步探究了 Hik33突变体对有机碳源的同化策略。根据蓝细菌光合活性的水平,葡萄糖可以通过不同的途径被分解代谢。当光合作用被抑制时,例如在黑暗中或在PET抑制剂的存在下,如DCMU,外源葡萄糖主要通过可产生NADPH的戊糖磷酸途径(Oxidative Pentose Phosphate,OPP)途径分解代谢。当光合作用被激活时,如在光照条件下或不存在PET抑制剂的情况,外源葡萄糖主要通过糖酵解的上游部分和卡尔文循环(Calvincycle)途径代谢。然而,葡萄糖在受到部分光抑制的野生型细胞或Hik33敲除突变体细胞中是如何被降解利用的,目前为止对于该领域的研究还并不清楚。为了揭示Hik33突变体快速光合混合营养生长的蛋白质组学基础,我们比较了 Hik33突变体和野生型细胞之间在正常和额外添加葡萄糖培养条件下,与碳代谢相关蛋白的差异表达情况。通过蛋白质组学数据的分析,我们发现,所有涉及NADPH产生的OPP通路中的关键酶蛋白,如Zwf、OpcA、Gnd和Pgl等,与野生型细胞相比该类蛋白表达量水平都由在正常培养条件下的显着或微量下调变成了在外加葡萄糖培养条件下的显着或微量上调,这也预示着Hik33突变体可能获得了额外的利用葡萄糖的能力。事实上,在光激活的异养生长(Light-Activated Heterotrophic Growth,LAHG)条件下培养时,此时葡萄糖是唯一的碳源和能源,而且葡萄糖只能通过OPP途径降解,在该条件下Hik33突变体生长速率较野生型细胞有一定幅度的上升。这一结果进一步表明,Hik33突变体通过上调OPP途径获得了较高的葡萄糖利用效率。值得注意的是,在LAHG条件下,突变体的叶绿素含量仍然低于野生型细胞,这表明在LAHG条件下Hik33缺失诱导的应激反应并没有被消除。总之,以上结果均表明,Hik33敲除突变体可以更好的利用葡萄糖,而且最有可能通过上调OPP途径的关键酶蛋白来实现这一目的,但与此同时,由于Hik33本身缺失引发的细胞内应激反应并没有消除。基于蛋白质组学和表型实验结果,我们提出了一个模型来解释在光合混合营养生长条件下葡萄糖在Hik33缺失突变体中分解代谢的途径。在野生型细胞中,正如前人使用13C标记的葡萄糖进行的代谢通量分析实验结果所示,经过OPP途径代谢的碳流量几乎可以忽略不计。然而,在Hik33突变体细胞中,OPP变成了葡萄糖降解利用的主要途径,或者至少部分提供了用于C02同化的NADPH和RuBP。3. △Hik33通过调控PetE和PetJ的差异性表达实现高浓度C02培养条件下快速生长在培养Hik33缺失突变体时发现,向培养液中额外补充5%浓度的CO2气体,可显着提高Hik33突变体的生长。为了探究hik33缺失突变体在光合受损及NADPH供应量不足的情况下CO2的固定策略,我们在培养过程中额外补充过量CO2 (5%),定量比较该培养条件下Hik33突变体与野生型细胞蛋白质组水平的差异,以期揭示蓝藻在光系统受损情况下(如Hik33突变体)NADPH供应及C02同化策略。与在正常培养条件下Hik33突变体和野生型细胞的蛋白质组学数据相比较,高浓度CO2培养条件并没有大范围改变突变体和野生型细胞中的蛋白表达水平,但同时也存在个别变化显着的蛋白。如CupB、NdhD4、PetE和PetJ。虽然CupB和NdhD4表达水平的变化预示着C02可获得性的变化,但这些变化并不能促进Hik33突变体的光自养生长。在蓝藻中,光合电子传递链(photosynthetic electron transport,PET)和呼吸电子传递链(respiratory electron transport,RET)均位于类囊体膜上,两个电子传输链彼此相互交织并且共享几个共同组分,例如,质体醌,细胞色素b6/f符合体和可溶性电子载体等。因此,不产生NADPH的RET可能与PET在内囊体膜电子流分配上存在竞争关系。PetE和PetJ是蓝藻细胞中仅有的两个可以将电子从细胞色素b6/f复合体传递到光系统Ⅰ和/或呼吸电子传递链末端氧化酶的可溶性电子载体。正常培养条件下,与野生型细胞相比,这两个蛋白在Hik33突变体中的表达量并没有太大变化,说明在普通培养条件下Hik33缺失突变体中,PetE和PetJ并没有被诱导或抑制表达。然而,在高浓度CO2培养条件下,与野生型集胞藻细胞相比Hik33缺失突变体中PetE蛋白的表达量出现了显着上调,而PetJ的表达量却显着下调。PetE的上调和PetJ的下调可能揭示了 Hik33缺失突变体在高浓度CO2培养条件下实现快速生长的策略。在此条件下,CO2的可获得性已经不再是突变体生长的主要限制因素,但突变体的快速生长仍需要光合作用提供大量的NADPH用于CO2的固定。然而,突变体中主要光合机元件,如PsbO, PBS和PSI的下调并没有因高浓度CO2的培养条件而显着改变,NADPH的产生依赖于光系统的光电子传递,因此这仍构成了突变体实现高速生长的瓶颈。克服这个瓶颈的一个潜在的方法便是通过控制类囊体膜上电子传递的流向,使其尽可能少的流向呼吸电子传递链而最大化流向光合电子传递链,并用于NADPH生产。由于光合电子传递链和呼吸电子传递链都定位在类囊体膜上,且共享相同的两个可溶性电子传递载体PetE和PetJ。在高浓度C02培养条件下,与野生型藻细胞相比,Hik33突变体中显着上调的PetE和显着下调的PetJ可能致使类囊体膜上的电子大量流向光合电子传递链的PSI而非呼吸电子传递链的末端氧化酶,这便可以为光合电子传递链提供充足的电子,进而产生充足的NADPH供应藻细胞固定CO2使用。(本文来源于《山东大学》期刊2017-09-05）
袁翠娟[8]（2017）在《氧化葡萄糖酸杆菌621H中双组分蛋白组氨酸激酶应答调节子杂合蛋白质与细胞内其他蛋白质相互作用的研究》一文中研究指出组氨酸激酶应答调节子杂合蛋白质(HK)是氧化葡萄糖酸杆菌(G.oxydans)中的一个双组分系统蛋白质。双组分系统广泛存在于细菌中,在细菌的生长过程中起着重要的作用,它能感知和响应外界信号的刺激,调节细菌基本的生理过程,比如:抗生素抗性、渗透调节、代谢、运输、趋化性、致病性、光敏性等。我们以HK作为诱饵蛋白,使用酵母双杂交技术,从G.oxydans 621H基因文库中筛选获得了可以与HK发生相互作用的目标蛋白质。通过GST pull down和双分子荧光互补实验对组氨酸激酶(GOX1641)、2-脱氢-3-脱氧庚糖酸醛缩,酶(GOX2281)、1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶(GOX0252)(DXS)叁种目标蛋白与HK的相互作用分别在体外和体内进行了进一步验证。通过序列比对分析发现目标蛋白质组氨酸激酶具有与HK相似的ATP酶结构域,但是并没有RR结构域;2-脱氢-3-脱氧庚糖酸醛缩酶与2-酮基-3-脱氧辛酸(KDO)的生物合成密切相关,并且KDO在革兰氏阴性菌的生长中起着重要作用;1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶所催化反应的产物可用于合成硫胺素(维生素B1)和吡哆醇(维生素B6),在植物和细菌中,DXS的基因序列是高度保守的。通过研究双组分蛋白质HK与G.oxydans 621H中某些代谢相关的蛋白质之间的相互作用,为进一步阐明双组分系统蛋白质HK在G.oxydans 621H中所发挥生理功能指明了方向,对我们深入了解G.axydans 621H在应激条件下的生长代谢机制有着重要意义。(本文来源于《华东理工大学》期刊2017-04-03）
李琴[9]（2016）在《蛹虫草和蝉花组氨酸激酵基因的表达以及蛹虫草组氨酸激酶蛋白检测》一文中研究指出组氨酸激酶是双组份系统的重要部分,而双组份系统是真菌感受外界刺激的重要机制,它使真菌能适应和应答环境的改变。蝉花和蛹虫草是传统的药食两用真菌,通过对其组氨酸激酶基因的研究,在理论上比较同为它们的组氨酸激酶基因的表达调控差异。根据已知的蛹虫草组氨酸激酶基因(CmHK)的序列来设计引物,对蝉花组氨酸激酶基因IcHK进行克隆,克隆获得的序列经过测序、比对,最终获得了IcHK基因的开放阅读框(ORF)序列,全长为2811bp。对序列进行分析表明,IcHK基因可编码963个氨基酸残基,它的翻译产物IcHK有4个HAMP功能域、1个HisKA功能域、1个HATPase_c功能域和1个REC功能域。长期以来,对组氨酸激酶的研究主要聚焦在它对外界信号的表达调控上,且近年来有关杀真菌剂表达调控的研究颇多。采用实时荧光定量PCR方法研究了叁种杀真菌剂(咯菌腈、异菌脲和克菌丹)对蛹虫草组氨酸激酶CmHK和蝉花组氨酶激酶IcHK表达的影响。结果表明,CmHK基因和IcHK基因对这叁种杀菌剂的敏感性均有所不同:这叁种杀菌剂不能导致CmHK基因的相对转录量明显增加,因此CmHK基因的表达对这叁种杀菌剂的影响不敏感;而它们都可导致IcHK基因的相对转录量的增加,说明IcHK基因的表达对这叁种杀菌剂的影响都敏感,尤其对咯菌腈和克菌丹更为敏感。针对已获得的蛹虫草组氨酸激酶基因,设计两种方法来制备抗体,一种方法是通过原核表达CmHK基因的部分序列获得融合表达蛋白,并以此作为抗原制备抗体。依据CmHK基因ORF序列及其功能域分析,将其分为两段(CmHK1和CmHK2)分别设计引物,将PCR获得的CmHK1和CmHK2两个部分序列分别连接表达载体pET-41a(+),最终转化到BL21(Escherichia coli)受体细胞,以构建CmHK1和CmHK2的原核表达系统。利用IPTG诱导融合蛋白的表达,并使用ProteinIsoTM Ni-NTA Resin纯化表达蛋白。纯化的融合蛋白CmHK1和CmHK2作为抗原免疫家兔后获得了两种抗体anti-CmHK1和anti-CmHK2。另一种方法是化学合成CmHK抗原决定簇短肽,偶联载体蛋白后作为抗原制备抗体。化学合成叁条短肽HK3、HK4和HK5后,分别与BSA偶联作为抗原制备了叁种抗体anti-HK3、anti-HK4和anti-HK5。将这两种方法获得的抗体通过Western blotting方法检测CmHK在蛹虫草中的存在形式。Western blotting分析发现只有anti-CmHK2没有出现特异性条带,其他抗体均有特异性条带出现。在蛹虫草菌丝体中均可检测到两条特异的蛋白杂交带,分别为85 kDa和45 kDa,表明组氨酸激酶CmHK的可能存在形式有85kD和45kD两种。(本文来源于《江西师范大学》期刊2016-06-01）
黎珊[10]（2016）在《氧化葡萄糖酸杆菌PTS组分蛋白EI与组氨酸激酶应答调节子杂合蛋白的相互作用研究》一文中研究指出氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter oxydans, G. oxydans)可能包含着不完整的磷酸烯醇丙酮酸糖磷酸转移酶系统(PTS),其由EI、HPr和EIIA组成,但每个组分蛋白的功能尚未被鉴定。我们通过酵母双杂交对G. oxydans 621H的基因组进行筛选,获得了与EI发生相互作用的组氨酸激酶应答调节子杂合蛋白(H1K),并通过GST沉降实验和双分子荧光互补实验在体内外对此相互作用进行了验证,同时初步确定了这种相互作用可能发生在EI和HK的N末端。序列分析发现,HK可能为双组分系统的成员。双组分系统是一个通过磷酸基团传递实现信号传导的系统。我们对HK上的ATP酶结构域进行了鉴定,证明了HK具有ATP酶活性；同时我们检测了HK的自磷酸化活性,并且发现低浓度的cAMP对HK的自磷酸化活性有显着的增强作用。这些基本性质的鉴定进一步证明了HK是一个典型的双组分系统蛋白质。PTS和双组分系统存在类似的磷酸转移机制,而两者的相互作用显示它们之间可能存在功能关联,这一发现对于探索G. oxydans在环境压力下的碳氮代谢机制具有重要意义。(本文来源于《华东理工大学》期刊2016-05-17）
组氨酸激酶论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
单核细胞增生性李斯特菌(Listeria monocytogenges,Lm)简称单增李斯特菌,属革兰氏阳性菌,是WHO划定的重要食源性病原菌,导致人兽共患病——李斯特菌病(Listeriosis)。Lm适应性较强,在自然界环境中是腐生菌,但侵入动物机体后就摇身变成了致病菌。由感应外界信号的组氨酸激酶(Histidine kinase,HK)和调控胞内相关基因表达的应答调控子(Response regulator,RR)组成的细菌双组分信号系统(Two-Component Signal Transduction System,TCS)是细菌适应环境的重要调控系统。研究发现,Lm侵入机体变成致病菌,这种角色的转变与Lm的TCS中的有些RR密切相关,但与负责感应外界信号的HK的相关性的报道则鲜见。因此,本研究以Lm的HKs为研究对象,探究HKs与Lm的毒力的相关性,从而为进一步了解Lm的致病性及预防和治疗李斯特菌病提供理论依据。本课题组对Lm食品分离株LM201进行了全基因组测序和分析,搜索、分析和总结了LM201中的TCSs,得知LM201共有14对HK/RR和两个孤儿RR。本研究以LM201为材料,分别成功构建了13株HK的缺失菌株,对缺失株进行了生长曲线测定、细胞实验和小鼠毒力测定,具体实验结果如下:1.HK缺失株的构建以温敏自杀性质粒pHT304-ts为载体,用同源重组的方法成功构建了13株LM201的HK缺失株,分别是S0106(?cheA)、S0132(?cesK)、S0142(?phoR)、S0152(?hssS)、S0162(?kdpD)、S0172(?agrC)、S0182(?liaS)、S0192(?lisK)、S01A2(?yclK)、S01B2(?resE)、S01C2(?eutW)S01D2(?virS)和S01E2(?yesM)。2.缺失株生长曲线测定对13株缺失株进行37℃生长曲线测定,结果显示,菌株S0106(?cheA)、S0142(?phoR)、S0162(?kdpD)和S0172(?agrC)在稳定期时细菌量低于亲本株LM201,其他缺失株与LM201生长趋势一致。对13株缺失株进行5℃生长曲线测定,结果发现,与亲本株LM201相比菌株S0192(?lisK)的生长速度变缓慢,其他缺失株与LM201生长趋势一致。3.缺失株细胞实验结果13株缺失株上皮细胞Caco-2(结肠腺癌细胞)细胞实验结果表明,与亲本株LM201相比,S0192(?lisK)、S01D2(?virS)和S01E2(?yesM)的黏附与侵袭能力均显着下降,S0106(?cheA)和S01A2(?yclK)的黏附能力显着上升,S01B2(?resE)和S01C2(?eutW)的侵袭能力显着上升。HBMEC(人脑微血管内皮细胞)细胞实验结果显示,S0182(?liaS)的黏附与侵袭能力与亲本株LM201相比均显着上升,S0132(?cesK)和S01B2(?resE)黏附能力显着下降,S0172(?agrC)的侵袭能力显着上升。RAW264.7细胞(小鼠巨噬细胞)实验结果显示,与亲本株LM201相比,缺失株S01D2(?virS)、S01B2(?resE)和S01C2(?eutW)在细胞中的细菌量显着下降,说明基因virS、resE或eutW缺失会导致Lm在RAW264.7细胞中的存活能力减弱。4.缺失株的小鼠实验结果对13株缺失株进行了小鼠组织载菌量实验,结果显示,S0172(?agrC)在24h肝脏载菌量显着下降,48h肝脏和脾脏载菌量显着上升,72h肝脏和脾脏载菌量又显着下降。S0192(?lisK)在24h和48h的肝脏和脾脏载菌量均显着下降。S01E2(?yesM)在48h肝脏和脾脏载菌量显着下降,在72h脾脏载菌量显着下降。13株缺失株半数致死量(LD_(50))测定结果显示,菌株S0152(?hssS)、S0172(?agrC)和S01D2(?virS)与亲本株LM201(LD_(50)为2.08×10~5)相比LD_(50)上升较高,分别为9.84×10~5、10.37×10~5和9.78×10~5,其毒力与LM201相比分别下降4.73、4.99和4.70倍。菌株S0142(?phoR)、S0162(?kdpD)和S0182(?liaS)的LD_(50)分别为8.4×10~4、1.18×10~5和1.24×10~5,与LM201(LD_(50)为2.08×10~5)相比毒力上升。综合以上结果,发现13个HK中HssS、AgrC、LisK、VirS或YesM缺失导致Lm的毒力下降,LiaS缺失导致Lm毒力上升。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
组氨酸激酶论文参考文献
[1].周元.细菌双组分信号转导系统中组氨酸激酶HK853的功能及其抑制剂机制研究[D].中国科学院大学(中国科学院武汉物理与数学研究所).2019
[2].黄金梅.单增李斯特菌双组分信号系统的组氨酸激酶与毒力相关性研究[D].华中农业大学.2019
[3].吉仕夏,刘乙祥,姜红鹰,李从刚,姜凌.组氨酸激酶HK853酸碱调控机制的NMR研究[J].分析测试学报.2019
[4].丁薛晔.细菌趋化性组氨酸激酶CheA的催化结构域与调节结构域之间连接的功能研究[D].扬州大学.2019
[5].贺强.组氨酸激酶CheA的二聚结构域与催化结构域之间连接的高活性突变体筛选及功能研究[D].扬州大学.2019
[6].黄丽群,姜红鹰,姜凌.全长组氨酸激酶EnvZ在Nanodisc中的组装及活性探究[C].2018第二十届全国波谱学学术年会会议论文摘要集.2018
[7].葛海涛.集胞藻PCC6803中组氨酸激酶Hik33功能蛋白质组学研究[D].山东大学.2017
[8].袁翠娟.氧化葡萄糖酸杆菌621H中双组分蛋白组氨酸激酶应答调节子杂合蛋白质与细胞内其他蛋白质相互作用的研究[D].华东理工大学.2017
[9].李琴.蛹虫草和蝉花组氨酸激酵基因的表达以及蛹虫草组氨酸激酶蛋白检测[D].江西师范大学.2016
[10].黎珊.氧化葡萄糖酸杆菌PTS组分蛋白EI与组氨酸激酶应答调节子杂合蛋白的相互作用研究[D].华东理工大学.2016