利用核磁共振方法研究蛋白質(zhì)與小肽相互作用時(shí)的毫秒動(dòng)力學(xué)行為.pdf

1、核磁共振弛豫是指自旋核發(fā)生核磁共振偏離平衡態(tài)后向平衡態(tài)恢復(fù)的過(guò)程。對(duì)生物大分子的核磁共振弛豫現(xiàn)象進(jìn)行研究，是了解分子運(yùn)動(dòng)特性的最有效手段之一。由于弛豫和運(yùn)動(dòng)的相關(guān)性，自 從核磁共振弛豫研究開(kāi)始之初，人們就開(kāi)始通過(guò)測(cè)量分析弛豫的參數(shù)來(lái)得到分子運(yùn)動(dòng)的相關(guān)信息。隨著核磁共振實(shí)驗(yàn)技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步，人們可以運(yùn)用多種手段研究蛋白質(zhì)分子在不同時(shí)間尺度上的動(dòng)力學(xué)情況。現(xiàn)在核磁共振技術(shù)已經(jīng)可以研究從皮秒到秒以上的時(shí)間尺度，并在一定時(shí)間尺度上都有相應(yīng)優(yōu)

2、化的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)提高數(shù)據(jù)的精度和可靠性。本文就是利用核磁共振方法研究 AF-6 PDZ 結(jié)構(gòu)域在與 Bcr 小肽相互作用過(guò)程中動(dòng)力學(xué)行為的變化，并討論了這種變化與蛋白質(zhì)生物功能密切相關(guān)的變構(gòu)效應(yīng)之間的關(guān)系。主要分為下面三個(gè)部分： 第一章緒論，主要介紹核磁共振研究生物大分子皮秒納秒量級(jí)動(dòng)力學(xué)的基本原理和常用的實(shí)驗(yàn)方法。 第二章主要介紹核磁共振研究生物大分子毫秒微秒量級(jí)動(dòng)力學(xué)的基本原理，目前常用的實(shí)驗(yàn)方法和目前在研究各種生物學(xué)

3、過(guò)程中的主要應(yīng)用。 第三章介紹了我們利用核磁共振方法研究 AF-6 PDZ 結(jié)構(gòu)域在與 Bcr 小肽相互作用過(guò)程中動(dòng)力學(xué)行為的工作。PDZ 結(jié)構(gòu)域是一類小的用于蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用的分子。它能用不同的表面結(jié)合多種分子。這種結(jié)構(gòu)域可以通過(guò)變構(gòu)效應(yīng)把信號(hào)從配基結(jié)合的位點(diǎn)傳遞到結(jié)構(gòu)上比較遠(yuǎn)的位點(diǎn)。最近的研究揭示了皮秒到納秒的動(dòng)力學(xué)在蛋白質(zhì)內(nèi)部的長(zhǎng)程信號(hào)傳遞時(shí)起了重要的作用。對(duì)AF-6PDZ 結(jié)構(gòu)域在自由態(tài)和復(fù)合物狀態(tài)的結(jié)構(gòu)比較顯示，

4、在結(jié)合配基時(shí)，與小肽結(jié)合的溝相距較遠(yuǎn)的“distal surface 2”部位發(fā)生了結(jié)構(gòu)的重排。我們對(duì)三種不同狀態(tài)下的 PDZ 結(jié)構(gòu)域進(jìn)行了弛豫擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)(自由態(tài)，低飽和態(tài)和復(fù)合物狀態(tài))，來(lái)研究 PDZ 結(jié)構(gòu)域在與 Bcr 小肽相互作用的過(guò)程。發(fā)現(xiàn)除了兩態(tài)之間的平衡移動(dòng)外，還有其它的動(dòng)力學(xué)行為的變化存在，而且這種變化同在其它 PDZ 結(jié)構(gòu)域中發(fā)現(xiàn)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的偶聯(lián)是有對(duì)應(yīng)關(guān)系的。另外，當(dāng) AF-6 PDZ 處于復(fù)合物狀態(tài)時(shí)，在“dis