用分子模拟的方法研究无乳链球菌GlnR因子与DNA相互作用.pdf

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1、硕士学位用分子模拟的方法研究无乳链球菌GlnR因子与DNA相互作用倪晗指导老师孙庭广专业名称化学工程与技术学科门类工科论文提交日期2014年5月分类号密级公开UDC学校代码10594硕士学位论文题目用分子模拟的方法研究无乳链球菌GlnR因子与DNA相互作用英文题目StudyontheStreptococcusagalactiaeGlnRfactorinteractionwithDNAbyMolecularModelingMethod姓名倪晗专业名称生物化工学科门类工学指导老师孙庭广副教授论文提交日期论

2、文答辩日期答辩委员会主席论文评阅人广西科技大学硕士学位论文摘要摘要近年来，罗非鱼“突眼病”暴发严重，其主要致病菌为无乳链球菌，GlnR因子是无乳链球菌的致病因子，其通过结合glnRA操纵子参与无乳链球菌氮代谢基因glnA（谷氨酰胺合成酶编码基因）的表达调控，从而影响无乳链球菌的致病性。因此深入研究无乳链球菌GlnR因子与操纵子片段DNA的相互作用具有重要意义。本文通过分子模拟方法开展这一研究，具体包括以下内容：1.以BmrR为模板，通过同源建模由GlnR因子的一级序列获得其合理的三维结构。然后通过分子

3、动力学模拟对所获得的GlnR的结构进行模拟以优化其结构，并将优化后的平均结构用于下一步对接。2.将所获得的GlnR结构用于分子对接模拟来研究其与特异性DNA的相互作用。首先，通过Autodock将GlnR因子与16种二核苷酸进行半柔性对接。结果表明R47和R48与二核苷酸相互作用最强，这与已有实验结果相一致，并且在所有类型的二核苷酸中，二核苷酸AT与GlnR的结合性最强，而二核苷酸AT是实验推测的GlnR特异性DNA序列的部分。此外，氨基酸残基I15、R27、R47和H70所在的区域也参与与二核苷酸的

4、相互作用。为了表征GlnR与其整条特异性DNA的相互作用，以Autodock获得的相互作用残基限定对接搜索区域，用Haddock软件将GlnR单体与其特异性DNA双链进行半柔性对接。对接结果显示GlnR-DNA复合物结构与同族蛋白相似。最后，根据GlnR单体对接信息结合实验信息，用Haddock多体对接模块，将GlnR二聚体与DNA双链进行对接。结果表明，两个GlnR因子单体分别与其特异性DNA序列的碱基1-9、11-19所在片段结合，并且相对于第10个碱基对旋转对称；R27、R30、R47、R48、

5、I15、G16、T25、Q28、Y31和H70等氨基酸残基与DNA存在相互作用，且前四个作用力较强。3.为了解GlnR-DNA复合物的结合特点，对通过对接所获得的GlnR-DNA复合物进行MD模拟。结果表明，15-20氨基酸区域、26-31氨基酸区域以及45-50氨基酸区域与其特异性DNA的结合较稳定，68-73氨基酸区域虽然对结合DNA有贡献，但结合较不稳定；45-50氨基酸区域柔性大，可以随DNA运动而运动，使DNA结合稳定。关键字：GlnR因子；DNA分子对接；MD模拟；蛋白质-DNA相互作用；

6、Haddock；AutodockI广西科技大学硕士学位论文AbstrastAbstractInrecentyears,thetilapia’sexophthalmicdiseasebrokeoutbadly.ThemainreasonisGlnRfactorofStreptococcusagalactiaewhich.istheimportantpathogenicfactor.GlnRfactoraffectStreptococcusagalactiaepathogenicitybycombinin

7、gglnRAoperontakepartinStreptococcusagalactiaenitrogenmetabolismglnA（Glutaminesynthetasegeneencoding）expressionregulation.ThusstudyinginteractionbetweenstreptococcusagalactiaeGlnRfactorsandoperonfragmentsofDNAisveryimportant.Inthispaper,weusemolecularsim

8、ulationtostudythisproblemanditcontainsthefollowingcontents:1.InBmrRfortemplate,byhomologymodelingbyGlnRfactorlevelsequencetoobtainthereasonable3Dstructure.ThenGlnRsignalswereobtainedbymoleculardynamicssimulationofstructurewassimu