结核分枝杆菌DNA糖基化酶TagA的表达、纯化及晶体学研究
2021-09-09刘作隆战博闻李继喜
刘作隆,祁 祺,战博闻,耿 璐,李继喜
(复旦大学生命科学学院,上海 200438)
结核病被认定为全球十大主要死亡原因之一,其病原体结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)也是最致命的传染病病原体之一。目前全世界大约四分之一的人口感染了结核分枝杆菌[1]。仅2019年,全球大约就有1 000万新增病例以及140万死亡病例。虽然近几年结核病病例数量正在缓慢下降,但突如其来的一场新冠肺炎疫情很可能使各国政府和世界卫生组织的努力付之一炬。根据世界卫生组织(World Health Organization,WHO)模型估算的结果,新冠肺炎疫情对公共卫生服务造成的干扰可使得发现和治疗的结核病患者人数在3个月内下降25%~50%,最终导致全球结核病死亡人数可能增加约20万~40万[2]。因此,结核病仍然是对世界公共卫生安全的一项严峻挑战。
结核分枝杆菌寄生在宿主巨噬细胞中,经常受到各种内源性和外源性因素的DNA损伤攻击,且基因组完整性对其生存和增殖至关重要[3]。结核分枝杆菌中存在强大的DNA修复系统,不仅确保其遗传物质的复制准确无误,而且在结核分枝杆菌的基因组多样化以及耐药性的发展中也发挥着重要作用[4]。DNA修复系统中的碱基切除修复(base repair excision,BER)主要用于修复单核苷酸损伤[5-6],结核分枝杆菌在这一途径中进化出了显著的功能冗余。它表达大量的DNA糖基化酶,识别和切除各种受损的碱基和DNA骨架之间的N-糖苷键,产生脱嘌呤嘧啶(apurinic or apyrimidinic,AP)位点[7]。糖基化酶可分为单功能酶和双功能酶,单功能酶仅具有糖基化酶活性,而双功能酶还具有裂解酶活性,能裂解AP位点的DNA骨架[8-9]。……
