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博士研究生王炜等关于结核分枝杆菌甲硫氨酸tRNA合成酶高分辨结构的研究论文被《International Union of Crystallography Journal》杂志接受
结核病(TB)是由结核分枝杆菌引起的严重感染性疾病,是全球十大死因之一。近年来,随着多重耐药结核菌感染病例的增多,为结核病的防治工作带来前所未有的严峻挑战。因此,发现新的药物靶点和设计新型抗结核药物迫在眉睫。结核分枝杆菌甲硫氨酸tRNA合成酶(MtMetRs)作为细胞内高度保守蛋白酶家族,参与到生物遗传信息翻译过程中,负责将氨基酸转移到对应的tRNA上,是确保细胞内遗传信息忠实翻译的酶,其参与了翻译的起始和翻译的延伸。因此,多年来MtMetRs一直是国际学术界和工业界关注的设计抗结核新药的热门靶点分子之一。然而,近二十年来,结核分枝杆菌甲硫氨酸tRNA合成酶(MtMetRs)的结构始终空白,这与其重组蛋白制备和结晶困难有关。
崔胜课题组经过长达4年的不懈努力,尝试了不同重组质粒进行重组蛋白表达筛选和晶体筛选。突破了MtMetRS重组蛋白制备和结晶难题。通过生化实验首次阐明了MtMetRS的酶促动力学反应,成功解析了MtMetRS的无配体晶体结构和结合中间产物Met-AMP的复合物晶体结构(MtMetRS:Met-AMP)。通过结构的分析比对,发现MtMetRS的无配体晶体结构显示前所未有的无活性状态的构象。因此推测MtMetRS采用诱导-契合(Induced Fit)的分子机制激活MtMetRS的活化状态(图)。该研究结果为基于结构的理性设计抑制剂提供了精确模型和科学依据,也从结构和生化层面解释了结核分枝杆菌缓慢生长的原因。