本文選題：DHCR24 + U18666a��； 參考：《遼寧大學》2016年碩士論文

【摘要】：3p-脫氫膽固醇-△24還原酶(DHCR24),是人體內膽固醇合成最終階段的酶,它催化膽甾醇還原為膽固醇,同時也具有抗細胞凋亡的作用。U18666a是DHCR24催化膽甾醇生成膽固醇反應的有效非競爭性抑制劑,但抑制機制不明。在人體內DHCR24基因變異(Y471S、N294T、K306N、E191K)引起的疾病稱作膽甾醇血癥,呈現(xiàn)多發(fā)性先天畸形與發(fā)育異常,但變異位點如何影響DHCR24活性目前尚無報道。本研究用分子模擬的方法系統(tǒng)考察U18666a與DHCR24相互作用的分子機制；同時,用點突變及分子模擬的方法研究單點突變Y471S、N294T、K306N、E191K和兩點突變N294T/K306N對DHCR24結構和活性的影響。在U18666a與DHCR24相互作用研究中,使用同源建模、分子對接和分子動力學模擬方法的綜合結果顯示,與不加入U18666a的復合物相比較,加U18666a后,底物膽甾醇(desmosterol,des)與DHCR24結合能(親和性)增加。二級結構變化分析表明,加U18666a后,DHCR24二級結構發(fā)生較顯著的變化,進而影響FAD、des與DHCR24相互作用。這些結果暗示U18666a的添加,通過引起DHCR24的二級結構變化,使des與DHCR24親和性發(fā)生改變從而抑制酶催化活性,即從分子水平證明了U18666a對DHCR24酶的抑制作用為別構抑制,這與先前發(fā)表的酶活性測定的濕實驗結論一致。在突變位點對DHCR24結構影響的研究中,自由能計算結果顯示,與野生型DHCR24-fad-des體系相比,五個突變體系中的底物des與蛋白復合物的結合能力均有增加的趨勢。二級結構變化結果分析,N294T/K306N突變體系的二級結構變化最大,也最大程度影響了酶與底物的結合活性,這與文獻報道的此突變體抑制DHCR24酶活性降低以及臨床引起的膽甾醇血癥的癥狀最嚴重這一發(fā)現(xiàn)相一致。
[Abstract]:3p- dehydrogencholesterol-24 reductase DHCR24, which catalyzes the reduction of cholesterol from cholesterol to cholesterol, is the last stage of cholesterol synthesis in human body. U18666a is an effective non-competitive inhibitor of cholesterol-producing reaction catalyzed by DHCR24, but its mechanism is unclear. The disease caused by the mutation of DHCR24 gene (Y471SU N294TK306NP191K) in human body is called cholesterolemia, which presents multiple congenital malformation and abnormal development. However, there is no report on how the mutation site affects the activity of DHCR24. In this study, the molecular mechanism of the interaction between U18666a and DHCR24 was systematically investigated by molecular simulation, and the effects of point mutation and molecular simulation on the structure and activity of DHCR24 were studied by single point mutation Y471SN 294T K306NU E191K and two point mutated N294T/K306N. In the study of the interaction between U18666a and DHCR24, the synthesis results of homologous modeling, molecular docking and molecular dynamics simulation showed that compared with the complexes without U18666a, the binding energy (affinity) between the substrate and DHCR24 increased after the addition of U18666a. The analysis of secondary structure changes showed that the secondary structure of DHCR24 changed significantly after U18666a, which affected the interaction between Faddes and DHCR24. These results suggest that the addition of U18666a inhibits the catalytic activity of des by causing changes in the secondary structure of DHCR24 and the affinity of des to DHCR24, that is, the inhibition of U18666a on DHCR24 enzyme is shown to be allosteric inhibition at the molecular level. This is consistent with the previously published results of wet experiments for the determination of enzyme activity. In the study of the effect of mutation sites on the structure of DHCR24, the results of free energy calculation showed that the binding ability of substrates des and protein complexes in the five mutant systems was increased compared with the wild type DHCR24-fad-des system. Analysis of the results of secondary structure changes in the N294T / K306N mutation system, the secondary structure changes were the largest, and the binding activity of the enzyme to the substrate was affected to the greatest extent. This is consistent with the reported findings that the mutant inhibits the decrease of DHCR24 enzyme activity and the most severe symptoms of clinically induced choleridemia.
【學位授予單位】：遼寧大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R96

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本文編號：1870124