稻瘟病菌是引起水稻稻瘟病的病原菌,世界范围内造成年均减产10%以上,是影响水稻生产安全的严重病害之一。开展稻瘟病菌生长发育的相关研究,对加深稻瘟病菌生长调控机理的认识及稻瘟病菌的防治有重要意义。稻瘟病菌菌丝生长涉及多个生命进程,包括生长发育相关蛋白的生物合成、运输及信号转导等。本课题组前期的研究表明,MGG₀1005基因的缺失,致使稻瘟病菌生长速度明显减慢。序列比对结果显示,MGG₀1005比已知功能基因序列相似性低,不能够基于序列推测其功能及参与的代谢通路。本研究解析了 MGG₀1005蛋白质结构,通过结构比对发现其与动力蛋白轻链高度相似,并且该蛋白可以与动力蛋白中间链相互作用,确定MGG₀1005属于动力蛋白轻链Tctex1家族,这一结果进一步展示了基于结构进行蛋白功能注释方法的高效性及准确性。进一步解析MGG₀1005与动力蛋白中间链小肽的复合物结构并开展了MGG₀1005功能相关研究,相关结果为稻瘟菌药物靶标筛选及稻瘟病菌防治提供一定的理论与实践依据。作者构建了 MGG₀1005的原核表达体系,并通过亲和层析、离子交换与分子筛等方法,获得大量性质均一的目的蛋白。结晶条件筛选结合多种提升晶体质量的方法,获得了 MGG₀1005蛋白高质量晶体。利用单波长反常散射方法,最终解析了 MGG₀1005结构。MGG₀1005显示其为同源二聚体,每个单体由4个β折叠与2个α螺旋组成,其中β1、β3与β4形成一个反向排列的β片层结构,第四个β折叠β2贴在对称分子的β片层中,通过这种方式形成一个8个β折叠的“三明治”结构,每个单体形成αA-αB-β1-（β2’）-β3-β4拓扑结构。其中氢键与盐键是维持二体稳定的主要作用力。二级结构比对及结构叠合分析显示MGG₀1005属于动力蛋白轻链Tctex1家族。同其它物种相比,真菌Tctex1在序列上存在三个明显长于其它物种的区域:氨基酸59-65,80-112,138-143;并且MoTctex1表面带电情况与其它物种存在明显差别。Pull down及酵母双杂交分析发现动力蛋白中间链MoDIC2与MoTctex1存在直接的相互作用。这一结果进一步证实了 MGG₀1005是Tctex1家族成员。作者构建了一系列MoDIC截短体与MoTctex1进行相互作用分析,结合ITC最终确定MoDIC122-141区域为两者互作的必须区域。尝试将MoDIC117-151小肽与MoTctex1混合后共晶,获得了复合物晶体。利用MoTctex1母体蛋白的结构模型,以分子置换的方法解析了复合物结构,确定MoDICp与MoTctex1的N端区域相互作用。结构中80-112区域并不完整,但可以看到该区域参与了与MoDICp的相互作用。有意思的是,在一个不对称单元中存在一条小肽通过两个界面与两个MoTctex1二体结合。为了验证第二个界面是否真的存在,作者通过Y2H、AUC、ITC等实验,确定了在液体环境中第二个结合界面不是真实存在的,推测其可能由于晶体堆积所造成。MoTctex1点突变体与MoDIC相互作用分析显示:H115、H34、N46等6个氨基酸是结合界面的关键残基,并进一步验证了 MoDIC的EXPP motif为与MoTctex1结合的重要区域。