结核分枝杆菌螺旋酶GyrB与GyrA相互作用的机理研究

全球结核病重新爆发并急剧恶化，严重威胁到人类的健康，亟需了解结核菌的生命活动调控机制，阐明结核菌的致病机理，为结核病的防治提供理论依据。螺旋酶（DNA gyrase）在DNA复制、转录等关键生命过程中具有重要调控作用，而螺旋酶A亚基（GyrA）与B亚基（GyrB）间的相互作用是组装成具有生物活性全酶的基础，但目前这方面缺乏研究。我们一直在开展结核分枝杆菌螺旋酶和Topo I的研究，已通过酵母双杂交技术发现了结核分枝杆菌螺旋酶GyrB与GyrA相互作用的区域，拟通过突变、SPR仪等方法分析GyrB与GyrA相互作用的特性、活性位点以及对螺旋酶结合DNA、酶功能等方面的影响，阐明GyrB与GyrA相互作用的机理，深入探讨GyrB与GyrA相互作用对螺旋酶催化功能的作用，以利于阐明螺旋酶的催化机理和在关键生命活动过程中的调控机制，为揭示结核分枝杆菌致病机理和进行新药开发提供基础。

结核病的主要致病菌为结核分枝杆菌，而螺旋酶是调控生命活动过程的关键酶。螺旋酶是由A亚基（GyrA）与B亚基（GyrB）相互作用组装成具有生物活性的全酶，但目前缺乏二者相互作用组装机理的研究。本项目通过分别构建结核分枝杆菌螺旋酶B亚基C端和N端的系列突变体，通过酵母双杂交、GST-Pull down和SPR等技术方法首次发现Toprim是结核分枝杆菌螺旋酶GyrB与GyrA相互作用的关键结构域，而第531-550和548-564位氨基酸在Toprim域中对GyrB与GyrA的相互作用发挥关键作用，此外发现GyrB的N端对GyrB与GyrA的相互作用有调控作用。本研究顺利完成了预定的研究内容，有利于阐述螺旋酶重组和催化机制，并可为药物设计提供靶标，以促进结核病的防治。