利用核磁共振（NMR）技术实时监测蛋白质的脱酰胺过程

《Magnetic Resonance in Chemistry》：Monitoring Protein Deamidation in Real Time Using NMR

脱酰胺化修饰是宿主蛋白的重要翻译后修饰，在细菌致病性中起关键作用。本研究利用传统和实时核磁共振（NMR）技术，分析大肠杆菌的CIF_EC和巴氏德氏菌的CIF_BP两种细菌脱酰胺酶的活性。通过BEST-HSQC NMR监测泛素蛋白的实时脱酰胺化，揭示CIF_BP催化效率高于CIF_EC，且CIF_EC的底物结合能力较弱，可能具有感染调节功能。研究证实NMR技术可有效分析不可逆的PTMs，为理解细菌调控宿主细胞过程提供新工具。

　　

摘要

脱酰胺作用是指宿主蛋白质中谷氨酰胺残基发生修饰的过程，这一过程在细菌致病机制中起着关键作用。细菌效应因子通过修饰泛素（Ub）和类似泛素的蛋白质NEDD8等分子来干扰宿主的信号通路。本研究采用传统的和基于实时核磁共振（NMR）的技术，探讨了两种细菌脱酰胺酶的酶活性：来自大肠杆菌的CIF_EC和来自假单胞杆菌的CIF_BP。我们利用BEST-HSQC NMR光谱技术实时监测泛素的脱酰胺过程，从而开发出一种稳健且高效的酶活性定量方法。研究结果表明，尽管CIF_EC和CIF_BP在结构上具有相似性，但它们的催化效率存在显著差异。基于NMR的速率测量显示CIF_BP的催化效率高于CIF_EC，这与之前的研究结果一致；而对CIF_EC的动力学分析表明其底物结合能力较弱，催化效率也不理想，这可能暗示其在细菌感染过程中具有调节作用。虽然泛素的整体球状结构在脱酰胺过程中保持不变，但我们观察到局部化学环境发生了变化，这可能表明其结构发生了局部改变。本研究扩展了NMR光谱技术在研究不可逆的翻译后修饰（PTMs）如脱酰胺作用中的应用，为理解细菌如何操控宿主细胞机制提供了有价值的工具。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。