链球菌双组分系统的感应组氨酸激酶VicK的结构与功能

VicK和VicR是肺炎pneumonia等致病的链球菌中生死攸关的双组分系统（two component system，TCS)。VicK是带有感应元件HAMP和PAS的跨膜的组氨酸激酶，首先负责对各种刺激作出反应，然后提过磷酸化传递，调节VicR介导的应急性基因转录，但至今不清楚HAMP和PAS如何将信号转导至激酶。我们认为全长的VicK的晶体结构是解答该问题的关键。三年多来，我们已能表达纯化大量的VicK，并摸索到了使VicK稳定的溶液体系，还成功的筛选和优化了它的结晶条件。目前VicK的晶体已经能衍射到4埃。本提案拟采用各种方法进一步优化VicK的晶体，并最终解析它的结构。接着拟采用多种生物化学及微生物学的手段，从结构和功能关系上探讨HAMP和PAS如何将信号从刺激反应转导到激酶反应的分子机制。高分辨率的晶体结构将同时为研制新的对付耐药性的细菌感染的抗菌素提供重要的结构基础。

VicK／VicR是肺炎pneumonia等致病的链球菌中生死攸关的双组分系统（two component system，TCS)。VicK是带有信号转导元件HAMP和感应元件PAS的组氨酸激酶。它首先负责对各种胞内外的刺激作出反应，改变自身的磷酸化状态，进一步调节VicR的结合DNA启动子，介导各种应急性基因的转录。但至今不清楚HAMP和PAS如何将信号转导至激酶。几年来，我们幸运地受到国家自然科学基金委的资助，成功地解析了全长的VicK的晶体结构，并进行了相应的点突变和生物化学的研究，分析了VicK激酶的活化机制。最后我们综合结构和各类数据，提出了组氨酸激酶激化的新模型。