去甲?；附Y(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的X射線吸收譜學(xué)定量研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)中含有金屬離子作為輔因子的蛋白質(zhì)稱為金屬蛋白，它們大約能占PDB數(shù)據(jù)庫中蛋白總數(shù)的百分之四十。金屬蛋白參與一系列重要的生命活動，這些都是些基本的生化反應(yīng)，而金屬蛋白參與這些生化反應(yīng)的同時(shí)往往又伴隨著金屬離子周圍微弱的結(jié)構(gòu)變化，因此了解這種微弱的結(jié)構(gòu)變化是研究金屬蛋白活性機(jī)理的前提。X射線吸收譜學(xué)是一種強(qiáng)有力的研究的生物體系金屬格點(diǎn)局域結(jié)構(gòu)方法，具有亞原子空間分辨率，且實(shí)驗(yàn)樣品不受樣品形態(tài)限制，可以是單晶，冰凍或室溫的溶液，也可以是細(xì)

2、胞膜上的的蛋白。因此XAS方法是研究金屬蛋白中活性中心精細(xì)結(jié)構(gòu)的理想技術(shù)。
　　 在本文中，我們制備了一系列去甲酰化酶樣品，并使用XAS方法利用從頭計(jì)算（ab.initio）的多重散射(MultipleScattering)計(jì)算軟件擬合得到了它們的金屬離子周圍局域結(jié)構(gòu)精細(xì)結(jié)構(gòu)，得到了以下幾個(gè)重要成果:
　　 1.研究了原生態(tài)LiPDF和EcPDF催化中心精細(xì)結(jié)構(gòu)。我們用X射線吸收譜學(xué)近邊結(jié)構(gòu)的定量分析方法非常好的重建了它

3、們的催化中心的精細(xì)局域結(jié)構(gòu)，為深入了解其催化機(jī)理奠定基礎(chǔ)，并為以PDF蛋白為靶點(diǎn)的藥物分子設(shè)計(jì)提供結(jié)構(gòu)信息。
　　 2.鉤端螺旋體去甲?；高@種蛋白的催化活性強(qiáng)烈依賴環(huán)境中的pH值變化，當(dāng)pH值小于7.0時(shí)，LiPDF的活性會逐漸降低，而當(dāng)pH值處于7.0-11.0時(shí)，它的活性高而穩(wěn)定。我們利用X射線吸收譜學(xué)和MXAN程序擬合得到它們在不同pH值條件下的活性中心結(jié)構(gòu)，并研究了LiPDF的pH值依賴性的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，結(jié)果表明溶

4、液環(huán)境中pH值改變導(dǎo)致蛋白的催化活性變化的原因是pH值影響Wat1的去質(zhì)子化程度，在酸性環(huán)境下(LiPDF低活性)，鋅離子至催化水分子wat1的距離變長，這樣導(dǎo)致wat1中的質(zhì)子更加局域化。
　　 3.通過對比MXAN程序擬合得到的四種不同的PDF蛋白溶液樣品的活性中心高分辨率的結(jié)構(gòu)，研究PDF蛋白金屬離子依賴性的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)催化水分子Wat1只有距離金屬離子在一個(gè)合適的范圍內(nèi)(2.10-2.55(A))，PDF蛋白才