BLUF蛋白TePixD Y8F突变体的结构

目的 TePixD（Tll0078）是一种来自细长嗜热聚球藻（Thermosynechococcus elongatus BP-1）的blue light-using flavin（BLUF）感光蛋白。TePixD蛋白在FAD口袋周围有一个保守的Tyr8-Gln50-Met93三联体，以介导质子偶联电子转移（proton-coupled electron transfer，PCET）过程。但具体的光响应机制有待进一步研究。本文的目的是解析TePixD在光响应关键位点突变体的结构以及生化性质，以此分析TePixD的光响应过程。方法 利用X射线衍射法解析TePixD Y8F突变体的晶体结构，Tyr8侧链在PCET过程中有重要作用，而突变体Phe8的侧链失去了羟基从而使分子无法介导PCET。本文比较了TePixD野生型和Y8F突变体之间的结构，并比较了同蛋白家族的SyPixD Y8F与TePixD Y8F的结构。此外，使用多角度光散射法分析几种TePixD在光响应关键位点突变体（Y8F、Q50L、W91F、Y8F/W91F和Q50L/W91F）在溶液中的生化特性。结果 本文以2.54 ?分辨率解析了TePixD Y8F突变体的晶体结构，发现其与TePixD野生型的整体结构相似，而与SyPixD Y8F存在显著差异。生化分析表明，对比黑暗和光照条件时，TePixD突变体与野生型的分子质量变化以及洗脱峰表现出差异，表明突变体对光诱导蛋白质构象变化产生干扰。结论 本文的结构测定和生化分析为揭示BLUF蛋白的光响应机制提供了新信息。