结核性脑膜炎

注册

 

发新话题 回复该主题

NatCommun基于结构的脑 [复制链接]

1#
白癜风没有医治 http://pf.39.net/bdfyy/bdfal/140302/4346657.html

脑膜炎球菌(Neisseriameningitidis,Nm)是引发细菌性脑膜炎和败血病的人类病原体,其荚膜多糖(capsularpolysaccharide,CPS)是主要的*力因子,也是开发有效的抗脑膜炎球菌糖复合物疫苗的基础。由此可获得针对A,C,W和Y血清群的许可制剂,包括为抗撒哈拉以南非洲地区破坏性脑膜炎球菌疾病而开发的廉价单价抗NmA疫苗。

NmA-CPS由磷酸二酯桥连接,在高温下极易水解,这对抗NmA疫苗在热带和亚热带地区的保质期和储存条件具有重大影响。NmA-CPS的骨架由[→6)-α-D-ManNAc-(1→OPO3-→]重复单元组成,在C3和C4处可以有不同程度的O-乙酰化对NmA-CPS进行修饰。尽管六个临床相关的Nm血清群中有四个可以表达O-乙酰化荚膜,但只有NmA-CPS在接种疫苗后必须进行O-乙酰化才能诱导有效的免疫应答。因此,所有针对NmA的疫苗制剂都包含O-乙酰化的CPS,并且对CPS的生物合成,分子内分布以及这种修饰的功能影响的准确了解对于我们对脑膜炎球菌生物学和定制疫苗的开发至关重要。

荚膜生物合成基因簇中包括UDP-N-乙酰-D-葡萄糖胺-2-差向异构酶CsaA,荚膜聚合酶CasB,荚膜O-乙酰转移酶CsaC以及推测与荚膜多糖转运相关的CasD。其中,CasC介导的O-乙酰化的详细机制也一直不清楚。近期,HannoverMedicalSchool的MartinaMühlenhoff课题组利用2DNMR解析O-乙酰化A血清群聚合物结构和CsaC的蛋白结构,揭示其O-乙酰化的机制。

图片来源:Nat.Commun.

首先通过体外全细胞合成O-乙酰化CPS和非O-乙酰化CPS,并利用NMR(1D、2D)分析非O-乙酰化和不同位置的O-乙酰化CPS的区别,及随着时间变化CPS的结构变化。研究结果表明,CPS的水解仅发生在非O-乙酰化残基之间,非O-乙酰化CPS是不稳定的。

图片来源:Nat.Commun.

进一步确认CPS的稳定性,说明O-乙酰化CPS展示出较高的稳定性。

图片来源:Nat.Commun.

该研究工作获得了一个分辨率为2A的CsaC结构,该结构的特点是每个protomer由一个中央的八链β-折叠片组成,该β-折叠片由六个α螺旋夹在中间,并由螺旋α5,α6和α7形成的盖子区域覆盖。穿过蛋白质表面深带带正电荷的凹槽,可与底物结合并进入活性位点,该活性位点的特征是由S,H和D组成的催化三联体。

图片来源:Nat.Commun.

此外,还通过定点突变对CsaC野生型和突变体的酰基转移活性做了检测。

图片来源:Nat.Commun.

CsaC-CPS复合物的分析表明,与之结合的四糖呈阶梯状构象,中间磷酸二酯桥将分子分为还原性二糖和非还原性二糖两部分。与CsaC的特定相互作用仅限于吡喃糖环B和使环C和D相互连接的磷酸二酯桥。环B在底物进入位点内的方向允许O3精确定位以进行亲核攻击。R的胍基基团被两个侧翼的H键(带有Y和C和D环之间的磷酸二酯)锚定,将R-O4的中心相互作用从催化中心移开,从而确保了O3的区域选择性攻击。

图片来源:Nat.Commun.

参考文献:StructuralandmechanisticbasisofcapsuleO-acetylationinNeisseriameningitidisserogroupA

Nat.Commun.

DOI:10./s---y

原文作者:TimmFiebig*,andMartinaMühlenhoff*etal.

预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇
分享 转发
TOP
发新话题 回复该主题