摘要
分枝杆菌长期以来一直对人类健康构成威胁,它们会导致多种难以治疗的感染,如结核病、麻风病以及由非结核分枝杆菌引起的其他慢性疾病。这些细菌本身具有对抗生素的耐药性,且在面对环境压力时仍能存活,这给治疗带来了困难,也凸显出寻找新的药物靶点并开发新治疗策略的必要性。Mycobacterium hassiacum是一种嗜热分枝杆菌,可作为用于详细结构分析的稳定蛋白质的理想来源。在本研究中,我们研究了其葡萄糖-3-磷酸甘油酸合成酶(GpgS),这种酶在Mycobacterium tuberculosis中甲基葡萄糖脂多糖的生物合成过程中起着关键作用,同时也在不同分枝杆菌物种对氮饥饿和热应激的反应中发挥作用。我们证实了M. hassiacum作为适合结构研究的酶的潜在价值,因为其GpgS同源物不仅提供了首个近乎原子级分辨率(1.10??)的分枝杆菌GpgS晶体结构,还在不同pH条件下以及与各种底物结合时产生了多个高分辨率结构。这些结构信息揭示了一个此前未被发现的芳香族结合口袋,该口袋不仅结构隐蔽,还能容纳在遗传学研究中被认为与其功能相关的
对氨基苯甲酸和
对羟基苯甲醛这两种底物,从而建立了GpgS活性与分枝杆菌更广泛代谢途径之间的直接联系。我们的研究结果表明M. hassiacum是研究分枝杆菌结构酶学的宝贵模型,并将GpgS视为潜在的药物靶点。此处提供的详细结构数据为合理设计药物奠定了基础,为开发针对这一关键且可能具有多重功能的酶的抑制剂开辟了新途径。
数据可用性声明
支持本研究结果的数据已公开存储在SBGrid数据库中,地址为https://data.sbgrid.org/,相关引用编号如下:doi: 10.15785/SBGRID/991;doi: 10.15785/SBGRID/995;doi: 10.15785/SBGRID/996;doi: 10.15785/SBGRID/997;doi: 10.15785/SBGRID/992;doi: 10.15785/SBGRID/998;doi: 10.15785/SBGRID/999;doi: 10.15785/SBGRID/994;doi: 10.15785/SBGRID/1152;doi: 10.15785/SBGRID/1001;doi: 10.15785/SBGRID/993;doi: 10.15785/SBGRID/1000。此外,在蛋白质数据库(www.pdb.org)中,对应的登录号如下:7P8G;7P5L;7QCP;7PVL;7PDO;7QI9;7QIB;7PE4;9GSR;7QOQ;7PD5;7PHO。


