11月22日，中國科學(xué)院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所李典范研究組和上?？萍即髮W(xué)趙素文研究組合作在Nature Communications上發(fā)表了最新研究成果“Structural insights into the committed step of bacterial phospholipid biosynthesis”，解析了PlsY蛋白與底物、產(chǎn)物的共結(jié)晶高分辨率結(jié)構(gòu)，提出一個全新的“底物協(xié)助催化”的脂酰轉(zhuǎn)移機制。

 

        所有生物的磷脂合成的第一步都是由一個脂酰轉(zhuǎn)移酶將脂酰基轉(zhuǎn)移到甘油3-磷酸上，形成溶血磷脂酸。在細(xì)菌中，PlsY催化該步驟。PlsY蛋白是一個多次跨膜蛋白，不存在真核同源蛋白，而且，與已知的脂酰轉(zhuǎn)移酶不同，PlsY不使用acyl-CoA或者acyl載脂蛋白作為脂?；w，而是采用脂酰磷酸作為供體。

 

        本研究應(yīng)用脂立方相結(jié)晶技術(shù)，解析了PlsY的高分辨率結(jié)構(gòu)至1.48埃。同時，該研究還解析了PlsY與兩個底物（甘油3-磷酸、脂酰磷酸）以及與兩個產(chǎn)物（溶血磷脂、無機磷酸）的復(fù)合物結(jié)構(gòu)。通過結(jié)構(gòu)分析，研究人員提出“底物協(xié)助催化”機制，即脂酰磷酸激活了甘油3-磷酸的羥基而引發(fā)親核攻擊，生成產(chǎn)物。與已知的脂酰轉(zhuǎn)移機制不同的是，PlsY介導(dǎo)的催化不需要組氨酸作為Schiff堿，糾正了文獻(xiàn)中的錯誤認(rèn)識。此外，該研究建立了一個基于脂立方相雙層膜的酶學(xué)分析方法，通過一個“無機磷酸檢測器”蛋白的熒光變化，測定了PlsY在該膜性介質(zhì)中的活性，并設(shè)計多種生化實驗和突變體對所提出的新催化機制進行了驗證。上?？萍即髮W(xué)趙素文課題組通過計算手段印證了該催化機制。

 

        李典范組實驗員李振建和研究生湯艷楠是本文的共同第一作者。該研究工作得到了中科院、基金委以及上海市科委等的經(jīng)費支持。

 

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