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文檔簡介
1、本文以分子模擬在蛋白質(zhì)分離和穩(wěn)定性研究中的應(yīng)用為核心,研究了蛋白質(zhì)配基設(shè)計和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換。 在蛋白質(zhì)配基理性設(shè)計方面,研究了利用分子對接和分子動力學(xué)模擬方法設(shè)計蛋白質(zhì)的短肽配基的方法,利用α-淀粉酶和組織型纖溶酶原活化因子(t-PA)為模型蛋白質(zhì)分析了設(shè)計方法的可靠性。 首先根據(jù)α-淀粉酶受體腔的晶體結(jié)構(gòu),利用分子對接方法理性設(shè)計得到了具有高親和性的六肽配基(FHENWS),分析了肽配基與蛋白質(zhì)的相互作用。利用固定
2、化此配基的親和層析柱實驗分析了肽配基與蛋白質(zhì)的作用機(jī)理,與分子模擬分析結(jié)果一致。在此基礎(chǔ)上,成功地從枯草桿菌發(fā)酵液中分離純化了α-淀粉酶,證明了配基的高親和性。以此為基礎(chǔ),發(fā)展了基于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的氨基酸定位、分子對接、分子表面分析和分子動力學(xué)模擬相結(jié)合的理性設(shè)計方法,提高了配基設(shè)計效率。將該方法用于t-PA肽配基的設(shè)計,得到高親和性四肽配基(QDES)。利用配基的親和層析從豬心提取液中分離純化了t-PA,證明了肽配基的高親和性。
3、 在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換研究中,利用分子動力學(xué)模擬方法考察了海藻糖作用的分子機(jī)理,以加深對蛋白質(zhì)折疊以及錯誤折疊引發(fā)的蛋白質(zhì)聚集過程的認(rèn)識。 首先利用分子動力學(xué)模擬研究了海藻糖對十三肽β-hairpin折疊的影響。結(jié)果表明,海藻糖溶液濃度對多肽折疊具有重要影響,在0.065 mol/L的海藻糖濃度中,海藻糖可降低多肽折疊的勢能壘,使多肽快速完成折疊;但在高濃度的海藻糖溶液中(≥0.098 mol/L),海藻糖與多肽形成較多的氫鍵,使
4、得多肽主鏈之間的氫鍵不能克服多肽和海藻糖之間的氫鍵而發(fā)生有效的折疊。 采用分子動力學(xué)模擬研究了海藻糖對淀粉質(zhì)多肽核心片段Aβ16.22聚集的抑制作用。與上述結(jié)果類似,在高濃度的海藻糖溶液中,海藻糖分子可抑制Aβ16-22單體的構(gòu)象轉(zhuǎn)變,使Aβ16-22單體維持轉(zhuǎn)角,彎曲和無規(guī)卷曲的二級結(jié)構(gòu),海藻糖和多肽之間的直接與間接氫鍵數(shù)之和遠(yuǎn)大于多肽分子之間的氫鍵數(shù),從而抑制多肽的聚集。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了海藻糖對Aβ40和Aβ42構(gòu)
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