本文關(guān)鍵詞：用分子模擬的方法研究無乳鏈球菌GlnR因子與DNA相互作用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,羅非魚“突眼病”暴發(fā)嚴重,其主要致病菌為無乳鏈球菌,GlnR因子是無乳鏈球菌的致病因子,其通過結(jié)合glnRA操縱子參與無乳鏈球菌氮代謝基因glnA(谷氨酰胺合成酶編碼基因)的表達調(diào)控,從而影響無乳鏈球菌的致病性。因此深入研究無乳鏈球菌GlnR因子與操縱子片段DNA的相互作用具有重要意義。本文通過分子模擬方法開展這一研究,具體包括以下內(nèi)容:1.以Bmr R為模板,通過同源建模由GlnR因子的一級序列獲得其合理的三維結(jié)構(gòu)。然后通過分子動力學模擬對所獲得的GlnR的結(jié)構(gòu)進行模擬以優(yōu)化其結(jié)構(gòu),并將優(yōu)化后的平均結(jié)構(gòu)用于下一步對接。2.將所獲得的GlnR結(jié)構(gòu)用于分子對接模擬來研究其與特異性DNA的相互作用。首先,通過Autodock將GlnR因子與16種二核苷酸進行半柔性對接。結(jié)果表明R47和R48與二核苷酸相互作用最強,這與已有實驗結(jié)果相一致,并且在所有類型的二核苷酸中,二核苷酸AT與GlnR的結(jié)合性最強,而二核苷酸AT是實驗推測的GlnR特異性DNA序列的部分。此外,氨基酸殘基I15、R27、R47和H70所在的區(qū)域也參與與二核苷酸的相互作用。為了表征GlnR與其整條特異性DNA的相互作用,以Autodock獲得的相互作用殘基限定對接搜索區(qū)域,用Haddock軟件將GlnR單體與其特異性DNA雙鏈進行半柔性對接。對接結(jié)果顯示GlnR-DNA復(fù)合物結(jié)構(gòu)與同族蛋白相似。最后,根據(jù)GlnR單體對接信息結(jié)合實驗信息,用Haddock多體對接模塊,將GlnR二聚體與DNA雙鏈進行對接。結(jié)果表明,兩個GlnR因子單體分別與其特異性DNA序列的堿基1-9、11-19所在片段結(jié)合,并且相對于第10個堿基對旋轉(zhuǎn)對稱;R27、R30、R47、R48、I15、G16、T25、Q28、Y31和H70等氨基酸殘基與DNA存在相互作用,且前四個作用力較強。3.為了解GlnR-DNA復(fù)合物的結(jié)合特點,對通過對接所獲得的GlnR-DNA復(fù)合物進行MD模擬。結(jié)果表明,15-20氨基酸區(qū)域、26-31氨基酸區(qū)域以及45-50氨基酸區(qū)域與其特異性DNA的結(jié)合較穩(wěn)定,68-73氨基酸區(qū)域雖然對結(jié)合DNA有貢獻,但結(jié)合較不穩(wěn)定;45-50氨基酸區(qū)域柔性大,可以隨DNA運動而運動,使DNA結(jié)合穩(wěn)定。
【關(guān)鍵詞】：GlnR因子 DNA分子對接 MD模擬 蛋白質(zhì)-DNA相互作用 Haddock Autodock
【學位授予單位】：廣西科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S941.4;Q78
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 前言9-16
• 1.1 研究背景9-14
• 1.1.1 無乳鏈球菌致病因子的研究9-10
• 1.1.2 GlnR因子與DNA結(jié)合的研究10-12
• 1.1.3 蛋白質(zhì)與核酸的相互作用12-14
• 1.2 研究目的及意義14-15
• 1.3 研究的主要內(nèi)容15-16
• 第二章 計算方法與原理16-25
• 2.1 分子模擬簡介16
• 2.2 分子對接16-21
• 2.2.1 分子對接的基本原理16-17
• 2.2.2 分子對接的搜索算法17-19
• 2.2.3 分子對接打分函數(shù)19-21
• 2.3 分子動力學模擬21-25
• 2.3.1 分子動力學基本原理21-22
• 2.3.2 分子力場22-23
• 2.3.3 周期邊界條件23-25
• 第三章 三維結(jié)構(gòu)的獲得與優(yōu)化25-31
• 3.1 研究方法25-26
• 3.1.1 GlnR因子三維結(jié)構(gòu)的獲得25
• 3.1.2 完整DNA雙鏈、半條DNA雙鏈與16種二核苷酸的獲得25-26
• 3.1.3 GlnR因子三維結(jié)構(gòu)的動力學優(yōu)化26
• 3.2 實驗結(jié)果與分析26-30
• 3.2.1 GlnR因子三維結(jié)構(gòu)的分析26-27
• 3.2.2 完整DNA雙鏈、半條DNA雙鏈三維結(jié)構(gòu)分析27-28
• 3.2.3 GlnR因子優(yōu)化結(jié)果分析28-30
• 3.3 小結(jié)30-31
• 第四章 GlnR因子與DNA的對接31-49
• 4.1 研究方法31-34
• 4.1.1 Autodock對GlnR因子單體與二核苷酸片段的對接31-32
• 4.1.2 Haddock對GlnR因子單體與半條DNA鏈的對接32-33
• 4.1.3 Haddock對GlnR因子二聚體與整條DNA鏈進行多體對接33-34
• 4.2 實驗結(jié)果與分析34-48
• 4.2.1 GlnR因子與二核苷酸對接結(jié)果分析34-39
• 4.2.2 GlnR因子與半條DNA雙鏈對接結(jié)果分析39-42
• 4.2.3 GlnR因子二聚體與雙鏈DNA對接結(jié)果分析42-48
• 4.3 小結(jié)48-49
• 第五章 GlnR因子復(fù)合物的動力學模擬49-60
• 5.1 研究方法49-50
• 5.1.1 復(fù)合物的動力學模擬49
• 5.1.2 對比結(jié)構(gòu)GlnR的動力學模擬49-50
• 5.2 實驗結(jié)果與分析50-58
• 5.2.1 體系總能量分析50
• 5.2.2 體系均方根偏差分析50-53
• 5.2.3 回轉(zhuǎn)半徑的分析53-55
• 5.2.4 GlnR因子結(jié)合前后二級結(jié)構(gòu)的分析55-56
• 5.2.5 結(jié)合前后均方根漲落分析56-57
• 5.2.6 GlnR因子與DNA各部分分子間距離的分析57-58
• 5.3 小結(jié)58-60
• 第六章 結(jié)論與展望60-62
• 6.1 結(jié)論60
• 6.2 展望60-62
• 參考文獻62-65
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明65-66
• 致謝66

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