細(xì)胞色素蛋白CYP450家族特殊代謝現(xiàn)象的探索.pdf

1、細(xì)胞色素蛋白CYP450超家族是一類含血紅素單加氧酶，該家族成員蛋白雖然一級(jí)序列存在或多或少的差異，但都呈現(xiàn)出共同的結(jié)構(gòu)特征。特別地，CYP450超家族中某些亞型在人體內(nèi)源性或外源性物質(zhì)的代謝過(guò)程中發(fā)揮了關(guān)鍵性作用。
　　在CYP450超家族中，CYP3A4蛋白是一類活性口袋較大的亞型，在代謝過(guò)程經(jīng)常會(huì)同時(shí)容納多個(gè)底物。這些底物（以酮康唑?yàn)槔┲g的相互作用會(huì)對(duì)代謝過(guò)程產(chǎn)生一定的影響，因此呈現(xiàn)出特殊的代謝動(dòng)力學(xué)，但是其背后機(jī)制還有

2、待揭示。
　　CYP2J2是CYP450超家族中另一個(gè)重要亞型，在人體脂肪酸代謝中發(fā)揮重要作用。在心血管系統(tǒng)中，CYP2J2能以花生四烯酸（Arachidonic acid）為主要底物，催化產(chǎn)生氧化二十碳三烯酸（EETs）。該產(chǎn)物能夠保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞，避免缺氧或缺血性損傷，因此與冠狀動(dòng)脈疾病及高血壓的發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，一些CYP2J2的突變型（T143A和N404Y）顯著降低催化上述反應(yīng)的酶活性，但是具體機(jī)理還不明確。因此闡

3、明其機(jī)制對(duì)于冠狀動(dòng)脈疾病及高血壓等問(wèn)題的認(rèn)識(shí)與解決十分關(guān)鍵。
　　在本論文中，我們通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)模擬的分析方法，對(duì)上述兩大問(wèn)題進(jìn)行了分別探索。對(duì)于CYP3A4催化酮康唑代謝過(guò)程分析后，我們發(fā)現(xiàn)兩個(gè)底物分子及CYP450蛋白之間的pi-pi疊合作用使得第一底物的結(jié)合更加穩(wěn)定，加速了催化反應(yīng)的進(jìn)行。對(duì)于CYP2J2，基于構(gòu)建野生型及兩種突變型的計(jì)算結(jié)構(gòu)，我們分析發(fā)現(xiàn)T143A突變引起了水通道的關(guān)閉，阻礙了反應(yīng)過(guò)程的進(jìn)行；而N404Y突