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结核分枝杆菌H37Rv邻氨基苯甲酸合成酶元件Ⅰ的表达、纯化和特性研究

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近年来,由于结核病的致病菌结核分枝杆菌的多耐药菌株的出现,使得结核病在全球死灰复燃,成为当前全世界一个主要的健康问题。在当前形势下,迫切需要基于新的抗结核病药物靶标研制出新型的有效的抗结核药物,尤其是针对多耐药结核菌株的药物。
　　 色氨酸生物合成途径对结核分枝杆菌的生存是必须的,同时这一合成途径在哺乳动中不存在。色氨酸合成代谢途径的这种特性,使得该代谢途径中的酶成为可能的抗结核病药物靶标。邻氨基苯甲酸合成酶(Anthranilate synthase,简称AS)元件Ⅰ(即TrpE)催化该途径中以氨离子为底物从分支酸合成邻氨基苯甲酸的步骤。因此,TrpE是潜在有效的抗结核病药物靶标。
　　 为了深入了解TrpE的特性,我们对该酶进行了表达、纯化和酶学特性研究。首先,在大肠杆菌中成功表达了在N端具有6个His-tag的重组结核杆菌邻氨基苯甲酸合成酶元件Ⅰ(His-TrpE)。然后,纯化该重组蛋白,并且进一步对其进行了酶学活性研究。同时,通过肠激酶切除His-TrpE其N端His-tag实验,获得了天然的TrpE。通过实验发现N端His-tag对TrpE酶活性的影响很小。最后,我们模拟了TrpE的三维结构,推测了对该酶结构中对于催化和L-色氨酸抑制重要的氨基酸残基。
　　 总之,本研究论文完成了结核分枝杆菌H37Rv中邻氨基苯甲酸合成酶元件Ⅰ(即TrpE)的克隆、表达和纯化和特性研究。这些工作的开展,为针对该酶的抑制剂的设计,以及进一步开发有效的抗结核药物奠定了基础。

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