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NUDIX 水解酶在细胞代谢中至关重要,但其在利什曼原虫(L. major)中的细胞定位及清除氧化损伤核苷酸功能未被研究。研究人员分析其基因组,发现 9 个含 NUDIX 盒结构域蛋白,其中 LmNH 定位于微体,具 “抗突变” 功能,为相关代谢研究提供新方向。
NUDIX 水解酶是广泛存在于所有生命域的一类酶家族,专门切割多种有机焦磷酸盐。这类酶共享一个独特且进化保守的 23 氨基酸特征序列,称为 NUDIX 盒结构域。在功能上,NUDIX 水解酶在细胞代谢中起关键调控作用,参与包括应对非生物和生物胁迫等多种生理过程。利什曼原虫(Leishmania major)中 Nudix 水解酶在清除氧化损伤核苷酸方面的细胞定位和酶功能尚未被研究。
研究人员对利什曼原虫的基因组序列进行搜索和分析,发现有 9 种蛋白质具有 NUDIX 盒结构域。进一步的生物信息学分析旨在寻找除过氧化物酶体靶向序列(PTS-1)之外的一个或多个基序。通过使用 mutT 缺陷型大肠杆菌进行了利什曼原虫中 LmjF.31.2950(LmNH)的细胞定位和互补测定。
结果显示,在利什曼原虫基因组中发现了 9 个具有 NUDIX 盒结构域的基因。其中一个基因产物,由 LmjF.31.2950(LmNH)编码,具有额外的基序,如 NADH 焦磷酸酶锌指结构域和典型的过氧化物酶体靶向序列 1 型(PTS-1)。在利什曼原虫中表达 C 端克隆 LmNH 的 GFP 融合蛋白,显示该融合蛋白靶向微体细胞器,如点状荧光所示。对利什曼原虫纯化的糖粒体进行蛋白质组学分析,发现存在一个与 LmNH 完全同源的单一肽段。在 mutT 缺陷型大肠杆菌中的互补测定证实了 LmNH 的 “抗突变” 功能。这一初步报告表明,LmNH 可能在利什曼原虫糖粒体的核苷酸代谢中起重要作用。
结论指出,本研究成功鉴定并表征了利什曼原虫中的一种新型 NUDIX 水解酶 LmjF.31.2950(LmNH),其作为糖粒体靶向的 NADH 焦磷酸酶发挥功能。