[发明专利]超级细菌新德里金属依赖型β-内酰胺酶NDM-1的表达纯化及β-内酰胺酶NDM-1的晶体结构

权利要求书

1.一种β-内酰胺酶NDM-1的晶体结构，其中，所述β-内酰胺酶NDM-1为所述β-内酰胺酶NDM-1全长蛋白序列的从约40～50位氨基酸至约260～270位氨基酸的编码基因，其中所述晶体三维结构中的原子具有表1中所列的至少40％的原子坐标，或者β-内酰胺酶NDM-1的晶体三维结构中至少40％氨基酸的主链碳骨架的原子结构坐标与表1中的坐标的平均根方差小于或等于1.5埃。

2.根据权利要求1所述的β-内酰胺酶NDM-1的晶体结构，其中，所述β-内酰胺酶NDM-1为所述β-内酰胺酶NDM-1全长蛋白序列的从约47位氨基酸至约270位氨基酸的编码基因。

3.根据权利要求1所述的β-内酰胺酶NDM-1的晶体结构，其中所述的母体晶体具有P3(1)空间群，晶胞参数为约：a＝40.7埃，b＝40.7埃，c＝215.3埃，α＝β＝90°，γ＝120°。

4.根据权利要求1或2所述的β-内酰胺酶NDM-1的晶体结构，其中所述β-内酰胺酶NDM-1由β折叠1，即含Gly47-Ala55的氨基酸区段，β折叠2，即含Leu65-Ser75的氨基酸区段，β折叠3，即含Asp82-Arg85的氨基酸区段，β折叠4，即含Val86-Val89的氨基酸区段，α螺旋1，即含Thr98-Gln107的氨基酸区段，β折叠5，即含Leu115-Asp118的氨基酸区段，α螺旋2，即含Met119-Ala135的氨基酸区段，β折叠6，即含Ala138-Asn142的氨基酸区段，β折叠7，即含His159-Leu161的氨基酸区段，β折叠8，即含Leu180-Phe183的氨基酸区段，β折叠9，即含Thr195-Ile198的氨基酸区段，β折叠10，即含Ile203-Phe205的氨基酸区段，α螺旋3，即含Tyr229-Ala239的氨基酸区段，β折叠11，即含Met245-Val247的氨基酸区段，α螺旋4，即含Ala257-Lys268的氨基酸区段。其中，由所述的平行的β折叠1-7组成一个扭曲的平面，β折叠8-11组成另外一个扭曲的平面，所述的α螺旋1，2围绕在第一个平面外，α螺旋3，4围绕在另一平面周围。共同组成一个αββα的结构域。

5.根据权利要求1或2所述的β-内酰胺酶NDM-1的晶体结构，其中所述β-内酰胺酶NDM-1中结合有两个选自锌、镁、锰、铜、钴、铁构成的组中的金属离子，其中一个金属离子位于由His120，His122，Asp124，His185构成的称为“组氨酸位点”的活性中心，另一个金属离子位于由Asp124，Cys208，His250构成的称为“半胱氨酸位点”的活性中心。

6.根据权利要求4所述的β-内酰胺酶NDM-1的晶体结构，其中所述金属离子为锌离子。

7.根据权利要求4或5所述的β-内酰胺酶NDM-1的晶体结构，其中所述金属β-内酰胺酶NDM-1含有一个与其他金属β-内酰胺酶相似的HXHXD的序列区域，其中在金属β-内酰胺酶NDM-1中，可以代表为H120X121H122X123D124。更优选的，β-内酰胺酶NDM-1所含有的121位为Ala，123位为Gln。

8.根据权利要求1-6所述的β-内酰胺酶NDM-1的晶体结构，其中所述的β-内酰胺酶NDM-1的活性位点由四个活动卷曲构成，分别命名为L1，L2，L3，L4，其中，L1由Met67-Gly71构成，L2由Thr119-Met126构成，L3由Ser217-Asp225，L4由Met248-Ala252构成。

9.根据权利要求7所述的β-内酰胺酶NDM-1的晶体结构，所述四个卷曲分别通过其上的His120，His122，Asp124，His189，Cys208等氨基酸形成与底物、抑制剂构成的活性口袋，参与β-内酰胺酶NDM-1与底物、抑制剂、药物分子的相互作用。

10.一种与β-内酰胺酶NDM-1中的至少二个，优选至少三个选自Met67，Pro68，Gly69以及Phe70构成的氨基酸组中的成员结合的多肽、蛋白质、无机或有机化合物、抗体或免疫结合物，其中所述多肽或蛋白质、抗体或免疫结合物与Met67，Pro68，Gly69以及Phe70中至少二个，优选至少三个氨基酸残基的晶体三维结构坐标的主链碳骨架的原子结构坐标与表1中的坐标的平均根方差小于或等于1.5埃。