【摘要】：JAK2蛋白是非受體酪氨酸激酶Janus激酶家族的關(guān)鍵成員,它能通過信號(hào)通路JAK2-STAT3/STAT5來實(shí)現(xiàn)對不同細(xì)胞生理過程的調(diào)控。由于JAK2蛋白的變異(V617F)與多種髓性疾病的發(fā)病機(jī)制相關(guān),故發(fā)現(xiàn)JAK2蛋白抑制劑在治療相關(guān)疾病中的重要性尤為顯著。在本文中,我們采用了一種新計(jì)算方法丙氨酸掃描-相互作用熵(AS-IE)來定量評估蛋白質(zhì)-配體體系中殘基特異性結(jié)合自由能(包括焓貢獻(xiàn)和熵貢獻(xiàn)),以此預(yù)測對JAK2蛋白與配體結(jié)合體系穩(wěn)定性起主要作用的氨基酸。根據(jù)熱點(diǎn)氨基酸能對現(xiàn)有小分子抑制劑進(jìn)行一定優(yōu)化或者設(shè)計(jì)新的結(jié)合力更強(qiáng)的化合物。該方法不僅可以對特異性殘基-配體結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行定量分析,也能更精確的評估蛋白質(zhì)-配體總結(jié)合自由能。在本文中,我們選取了14個(gè)JAK2蛋白-配體結(jié)合系統(tǒng)(全部具有晶體結(jié)構(gòu)及結(jié)合數(shù)據(jù)),通過AS-IE來評估蛋白-配體結(jié)合位點(diǎn)附近的各個(gè)氨基酸對總結(jié)合自由能的貢獻(xiàn),數(shù)個(gè)殘基被預(yù)測其對復(fù)合體系穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)高于其他殘基。根據(jù)對特異性殘基與小分子結(jié)合強(qiáng)度的評估得到蛋白-配體總結(jié)合自由能。與應(yīng)用MM/GBSA方法獲得的數(shù)據(jù)相比,用AS-IE方法計(jì)算的JAK2-配體總結(jié)合自由能與實(shí)驗(yàn)測量的數(shù)據(jù)符合更好。基于AS-IE在JAK2蛋白-配體小分子結(jié)合能預(yù)測中的準(zhǔn)確性,我們利用SPECS小分子數(shù)據(jù)庫針對JAK2蛋白為靶向蛋白質(zhì)做了篩選,對打分排在前面的小分子做了AS-IE計(jì)算,并對對接得到的蛋白-配體結(jié)構(gòu)中各特異性殘基與相應(yīng)小分子的結(jié)合強(qiáng)度及總結(jié)合自由能進(jìn)行了分析,以期給今后JAK2蛋白新抑制劑的研發(fā)提供參考。
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O641.4
【圖文】：

華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文以 EPO(促紅細(xì)胞生成素)為例，在正常生理?xiàng)l件下 EPO 與紅細(xì)胞的跨膜受體結(jié)合時(shí)EPOR(促紅細(xì)胞生成素受體)發(fā)生二聚化，使得胞漿內(nèi)與受體結(jié)合的 JAK2 蛋白磷酸化激活，受體上產(chǎn)生信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)因子的�？课稽c(diǎn)，從而相應(yīng)因子(如 STAT3/5 等)被激活并從受體脫離，直接轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核并激活目標(biāo)基因的特異性轉(zhuǎn)錄。從而紅細(xì)胞可以維持正常的生理功能，分化和增殖調(diào)節(jié)等9-10。

華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文關(guān)疾病 MPN 與小分子抑制劑增殖性腫瘤（MPN）是異質(zhì)性的一組疾病，其特征在于外周血中一種的細(xì)胞增殖，與急性白血病不同。概念最開始為骨髓增生性疾�。∕illiam Dameshek 于 1951 年提出11，后來在 WHO(世界衛(wèi)生組織)分類增殖性腫瘤（MPN）12，這反映了潛在的克隆遺傳變化同時(shí)也是該組如圖 1.2-1 所示，MPN 大概可以分為以下幾類：真性紅細(xì)胞增多癥（PMF）；慢性粒細(xì)胞性白血�。–ML）等13。臨床表現(xiàn)包括：蒼白癥除外），瘀斑，脾臟腫大（脾大），發(fā)熱和手臂面部的疼痛等，且生相互轉(zhuǎn)變。

華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文游因子使該轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)將被激活，相關(guān)信息得以傳導(dǎo)。然而，一旦 JAK2 蛋白上發(fā)生變異，JAK-STAT3/5 通路將持續(xù)活躍導(dǎo)致細(xì)胞的新陳代謝異常。比如在骨髓增殖性疾病中具有相對較高發(fā)生率(主要在造血祖細(xì)胞的造血干細(xì)胞集落中發(fā)現(xiàn))的 V617F 變異，該變異位于假激酶域，即在 617 位上的纈氨酸殘基(Valine)突變?yōu)楸奖彼?Phenylalanine)，JAK2的假激酶結(jié)構(gòu)域不能如正常情況一樣對相鄰的激酶結(jié)構(gòu)域(SH1)實(shí)施負(fù)調(diào)控，導(dǎo)致 JAK2自磷酸化后激酶活性增加17-19。也就是說，即使 JAK2 不依賴于細(xì)胞因子與其同源受體的結(jié)合，JAK2 蛋白也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)磷酸化以及活化并使下游因子并使所在信號(hào)通路處于異常激活狀態(tài)，導(dǎo)致相關(guān)細(xì)胞增殖失控甚至凋亡。所以針對 JAK2 變異蛋白抑制劑的研究尤為重要。

【參考文獻(xiàn)】

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1 王大成;秦文明;李娜;姚德強(qiáng);葉盛;張榮光;朱平;施蘊(yùn)渝;施一公;柳振峰;張凱;朱平;楊娜;許瑞明;秦燕;王艷麗;江濤;李雪梅;王祥喜;高福;施一;劉迎芳;邵峰;吳蓓麗;;結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究在中國[J];生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展;2014年10期

本文編號(hào)：2764443