發(fā)布時(shí)間：2021-08-07 13:29

　　許多天然蛋白質(zhì)分子能夠自發(fā)折疊到其天然態(tài)結(jié)構(gòu),而有些蛋白質(zhì)分子的正確折疊需要分子伴侶的協(xié)助。然而分子伴侶協(xié)助蛋白質(zhì)分子折疊機(jī)制仍不十分清楚。蛋白質(zhì)分子序列決定其折疊路徑和結(jié)構(gòu),而半柔性均聚物如何折疊以及其與蛋白質(zhì)分子折疊行為的差異需進(jìn)一步闡明。本論文我們主要開(kāi)展兩個(gè)方面的工作:（1）分子伴侶素對(duì)一些折疊受挫蛋白質(zhì)分子折疊行為的影響;（2）半柔性均聚物折疊熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)行為。（1）本章使用db模型和db+MJh?模型對(duì)比地研究了不同受限腔尺寸下蛋白質(zhì)分子Im7,Im9與A39V/N53P/V55L Fyn SH3結(jié)構(gòu)域蛋白的折疊行為。隨著受限腔尺寸的減小,非自然態(tài)疏水相互作用增強(qiáng),尤其在解折疊態(tài)更為明顯。強(qiáng)的非自然態(tài)疏水相互作用導(dǎo)致解折疊態(tài)穩(wěn)定性升高。在簡(jiǎn)單受限時(shí)采用db+MJh?模型時(shí)穩(wěn)定性與速率增加程度均小于使用db模型得到的結(jié)果,特別是Im7,在零變性劑濃度條件下,受限作用還會(huì)使其折疊速率降低。錯(cuò)誤折疊中間體含量隨著受限尺寸的減小而增加。若底物蛋白與受限腔之間存在相互作用,三條蛋白的折疊穩(wěn)定性均會(huì)隨相互吸引作用的增強(qiáng)而減小。折疊速率也與吸引相互作用強(qiáng)度相關(guān)�？臻g受限以及與受限腔之間... 

【文章來(lái)源】：西北大學(xué)陜西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

漏斗狀能量景觀圖

底物蛋白的整個(gè)過(guò)程中，一直與其相互作用，這種情況下底物蛋白仍能高效的折疊至其功能態(tài)結(jié)構(gòu)。以下針對(duì)分子伴侶這兩種類型分別選擇出一種代表性例子，簡(jiǎn)述其調(diào)節(jié)底物蛋白折疊的機(jī)制。（1）分子伴侶 GroEL/ES 促進(jìn)底物蛋白折疊機(jī)制細(xì)菌中的分子伴侶GroEL/ES是迄今為止研究最廣泛的一種分子伴侶[29, 30, 31, 32, 334, 35, 36, 37]。作為一種基礎(chǔ)的蛋白質(zhì)分子，GroEL/ES 可以協(xié)助大約 10%的細(xì)菌蛋白折疊。從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，GroEL（PDB code：1GRL）是有兩個(gè)背靠背堆積的~800kDa 的環(huán)狀結(jié)構(gòu)組成，每個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)都由七個(gè)~57kDa 的結(jié)構(gòu)域組成，如圖 1-2 所示，圖 1-2a是 GroEL 的俯視結(jié)構(gòu)，圖 1-2b 是 GroEL 側(cè)面的結(jié)構(gòu)。在結(jié)構(gòu)上 GroEL 分為三個(gè)部分，分別是頂端（Apical Domain）、中部（Intermediate Domain）與赤道域（EquatoriaDomain）。暴露很多疏水氨基酸殘基的 GroEL 環(huán)頂端，可以與 GroEL 的協(xié)同分子伴侶（co-chaperone）GroES 相互連接，GroES 像蓋子一樣蓋在環(huán)頂端，從而形成一個(gè)封閉的受限腔，而中部與赤道域在底物蛋白折疊過(guò)程中有著重要的作用。

速連接在 GroEL 一個(gè)環(huán)上（cis，在這個(gè)過(guò)程中，長(zhǎng)程的靜電相互作用也有助于底物蛋白的快速連接）。繼而 7 個(gè) ATP 分子連接在赤道域上，與底物蛋白相連的環(huán)結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變，內(nèi)部空腔體積變大，底物蛋白被轉(zhuǎn)移至環(huán)內(nèi)部，環(huán)上端暴露出可與 GroES相連接的位點(diǎn)。GroES 連接到 GroEL 環(huán)上時(shí)，就會(huì)形成一個(gè)封閉的受限腔，同時(shí)未成功折疊底物蛋白被釋放在受限腔內(nèi)，這樣避免了與其他蛋白質(zhì)分子的連接聚集，就可以通過(guò)構(gòu)象的轉(zhuǎn)變到達(dá)折疊態(tài)。接下來(lái) ATP 分子在順式環(huán)內(nèi)（cis）水解，生成 7個(gè) ADP 分子并釋放能量，釋放的能量被底物蛋白吸收，以用來(lái)翻越能壘，到達(dá)解折疊態(tài)，并正確折疊。生成的 ADP 分子連接在未被占據(jù)的另一個(gè)反式環(huán)上（trans），釋放的能量，導(dǎo)致 GroES 釋放，底物蛋白被釋放。若釋放的底物蛋白已折疊至其功能態(tài)結(jié)構(gòu)，則循環(huán)結(jié)束；若釋放的底物蛋白仍未正確折疊，則會(huì)被 GroEL的反式環(huán)（trans）重新捕獲，新的循環(huán)重新開(kāi)始。在新循環(huán)中，原來(lái)的反式環(huán)（trans）變成了有折疊活性的順式環(huán)（cis），被釋放的底物蛋白經(jīng)歷數(shù)次這樣的過(guò)程，直至正確折疊。


本文編號(hào)：3327881