發(fā)布時間：2020-10-17 15:06

　　 許多天然蛋白質(zhì)對外界變化具有顯著的適應(yīng)性,而且活性位點的微環(huán)境修飾可以使天然存在的蛋白質(zhì)骨架發(fā)生更廣泛的化學(xué)轉(zhuǎn)變。所以蛋白質(zhì)重新設(shè)計是人工金屬酶設(shè)計和工程中最有效的方法之一。重組金屬蛋白是探索金屬中心周圍結(jié)構(gòu)如何影響其功能的有效手段。此外,這些生物模型提供了開發(fā)新催化劑的機會。蛋白質(zhì)與DNA相互作用的研究,有助于從分子水平上理解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和人工核酸酶功能之間的關(guān)系,而且可以為創(chuàng)造具有先進功能和潛在應(yīng)用價值的核酸酶提供實用線索。我們以原卟啉鋅(Zn PP)為原料,取代肌紅蛋白(Mb)中的天然血紅素(heme),并在活性中心引入一個遠(yuǎn)端組氨酸,同時設(shè)計了一個通向活性中心的通道,得到了三種重組的肌紅蛋白突變體Zn PP-F43H Mb、Zn PP-H64A Mb和Zn PP-F43H/H64A Mb。我們構(gòu)建了這些具有重新設(shè)計活性中心的肌紅蛋白,通過凝膠電泳,并與相同條件下的Mbs進行對比,結(jié)果顯示該重組蛋白具有新的光誘導(dǎo)DNA切割活性,是一種光誘導(dǎo)人工核酸酶。并通過自旋捕獲實驗,發(fā)現(xiàn)雙鏈DNA的斷裂主要歸因于光照引起的·OH自由基,而1O2對雙鏈DNA的斷裂貢獻(xiàn)較小。本論文用DMPO作為捕獲劑,首次在光活化Zn PP-Mbs中檢測出了·OH。同時,我們以肌紅蛋白為蛋白質(zhì)分子設(shè)計的骨架,在活性中心血紅素周圍引入谷氨酸,加入MnⅡ或CoⅡ離子,形成金屬離子-蛋白質(zhì)復(fù)合物,構(gòu)建了具有催化功能的人工金屬酶,即一種新型的人工金屬蛋白水解酶。其中的L29E Mb+MnII(或CoII)金屬蛋白酶與文獻(xiàn)報道的野生型Mb或單獨L29E Mb蛋白相比,對DNA具有更好的水解斷裂能力,催化效率大大提高,而且催化功能不受空氣中O2的干擾。
【學(xué)位單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O643.36
【部分圖文】：

圖 1.1：血紅素 heme a、b、c、d 的化學(xué)結(jié)構(gòu)式Figure 1.1: Chemical structures of heme a, b, c, d相互交聯(lián)等。其中氨基酸與氨基酸之間以共價鍵交聯(lián)的（Amino-acid adduct）或者是輔因子（Cofactor）。而氨基

圖 1.2： 蛋白-血紅素共價連接多樣性示意圖：A representation of the broad diversity of Heme-protein cro

圖 1.3 兩個步驟的蛋白質(zhì)設(shè)計。Fig. 1.3 Two steps in protein design.雖然整體骨架的設(shè)計和活性位點的設(shè)計是相通的，但還是有必要區(qū)分這兩個
【參考文獻(xiàn)】

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1 王榮民;朱永峰;何玉鳳;李巖;毛崇武;何乃普;;金屬卟啉蛋白質(zhì)結(jié)合體的結(jié)構(gòu)與功能[J];化學(xué)進展;2010年10期

2 林英武;黃仲賢;;血紅素蛋白的分子設(shè)計新趨向[J];化學(xué)進展;2006年06期

本文編號：2844951