靶向兩種人源蛋白質(zhì)的表征與模擬計算
發(fā)布時間:2021-09-25 15:27
蛋白質(zhì)是構(gòu)成人體細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分,了解人體內(nèi)承擔(dān)各種生命活動的功能蛋白質(zhì)有助于我們更好探索生命的奧秘,本論文就酶SHMT2(Human Mitochondrial Serine Hydroxymethyltransferase)和鮮味受體 T1R1/T1R3(Taste Receptor Type 1 Member 1/3)這兩類蛋白質(zhì)展開詳細(xì)的探究。SHMT2酶是一碳代謝途徑的重要藥物靶標(biāo),在多種癌細(xì)胞的代謝重編程中發(fā)揮重要作用,然而目前尚未描述有效靶向SHMT2的抑制劑。因此,本文建立一套直接靶向SHMT2的系統(tǒng),即首先利用虛擬篩選的手段,從Specs庫的21萬種化合物中篩選27出種化合物作為潛在的SHMT2抑制劑,以進(jìn)行生物活性驗證;其次通過建立的SHMT2單酶催化體外抑制動力學(xué)體系,快速對27種化合物進(jìn)行篩選。最終,篩選出三種對SHMT2表現(xiàn)出強(qiáng)效和非競爭性抑制的化合物:AM-807/42004511(IC50=14.52±4.1665 μM),AM-807/40675298(IC50=94.52±5.8991 μM),AM-807/42004633(IC50=9.43±...
【文章來源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
虛擬篩選流程[53]
華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文8種方法是采用分子對接和動力學(xué)模擬這兩種計算手段預(yù)測和評估針對靶標(biāo)的具有良好藥理活性的化合物[53,56],且以其計算流程快速與計算成本較低而突出。目前已經(jīng)開發(fā)了幾種用于學(xué)術(shù)和商業(yè)用途的對接工具,例如AutoDockVina[57],DOCK[58],Glide[59],BINDSURF[60]和METADOCK[61]。此外,將上述計算機(jī)虛擬篩選的能很好結(jié)合的候選化合物,通過體外實驗驗證,能夠有效地避免假陽性化合物的產(chǎn)生,從而使篩選到的化合物可以有效地抑制蛋白質(zhì)在其體內(nèi)的生物活性。因此靶向SHMT2的抑制劑篩選就是基于已解析SHMT2的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)[62](如圖1-2所示)以及有關(guān)SHMT2代謝過程的信息采用上述方法進(jìn)行,使其更加方便快捷篩選到特異性靶向SHMT2的抑制劑。圖1-2SHMT2酶晶體結(jié)構(gòu)[62]Figure1-2CrystalstructureofSHMT2[62]1.4T1R1/T1R3受體味覺是用來評估潛在食物的質(zhì)量與營養(yǎng)價值,從而決定是否對這些食物進(jìn)行攝入的一種感官系統(tǒng),通常,人體的味覺系統(tǒng)能夠檢測和響應(yīng)苦、甜、鮮、咸、酸五種基本口味[63]。其中,鮮味由于其獨特的風(fēng)味對人類的味覺感官具有很大的吸引力,而且人類對鮮味的著迷不僅是由于鮮味劑可以產(chǎn)生令人愉悅的風(fēng)味,還在于它們能夠提供人體對體內(nèi)蛋白質(zhì)等營養(yǎng)價值的需求。因此,鮮味在接受口味偏好和多種食品的消費中起著至關(guān)重要的作用。鮮味是通過位于人體口腔味蕾上的鮮味受體與外界環(huán)境中鮮味劑之間的味覺識別而進(jìn)行感知。鮮味劑已成為人們?nèi)粘o嬍车谋匦杼砑觿,而目前只有谷氨酸鈉等少量鮮味劑可供選擇,因此,
華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文10圖1-3GPCRs蛋白的分類[69]Figure1-3ClassificationofGPCRsproteins[69]1.4.2C類GPCRs結(jié)構(gòu)特征C類GPCRs家族成員在許多生理過程中發(fā)揮著重要作用,例如調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)中緩慢和長期的突觸傳遞,味覺感知和鈣穩(wěn)態(tài)。該家族由代謝型谷氨酸受體(mGlus,8個成員),γ-氨基丁酸B受體(GABAB,2個成員),鈣敏感受體(CaS,1個成員),甜味和鮮味受體(T1Rs,3個成員),堿性氨基酸受體(GPRC6A)和一些孤兒受體(GPR156,GPR158,GPR179和RAIG等5個成員)組成,如圖1-4B所示。C類GPCRs的一個顯著特征是由大的N末端胞外域(ECD)介導(dǎo)的細(xì)胞表面組成型二聚化,分別為同源二聚體和異源二聚體[70](圖1-5)。同源二聚體受體,是兩個相同蛋白質(zhì)之間的締合,例如mGlu、CaS和GPRC6A,這類受體的ECD通過分子間二硫鍵共價連接[71,72]。異源二聚體受體,是兩個不同的蛋白質(zhì)之間的締合,例如GABAB和T1Rs,這類受體雖然并不是通過共價鍵連接,但是該類受體的異二聚化是是獲得功能性二聚體所必需的,因為其中一個亞基包含內(nèi)源性配體結(jié)合位點,而另一個亞基則介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[70]。二聚體中的每個亞基通常由ECD,一個連接肽,一個7TMD和一個在羧基末端(C末端)上不同長度的胞質(zhì)尾組成,如圖1-4A所示。其中C末端尾部是一個高度可變的結(jié)構(gòu)域,并在支架和信號蛋白偶聯(lián)中發(fā)揮作用[73]。ECD由兩個結(jié)構(gòu)域組成,分別為維納斯捕蠅草結(jié)構(gòu)域(VFTD)和富含半胱氨酸的結(jié)構(gòu)域(CRD)[74](GABAB受體除外)。其中VFTD是天然配體的正構(gòu)結(jié)合位點,負(fù)責(zé)配體結(jié)合和激活受體,由兩個葉(LB1
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鮮味肽與鮮味受體的研究進(jìn)展[J]. 王莉,伍圓明,孫偉峰,車振明,丁文武. 中國調(diào)味品. 2019(02)
[2]一碳單位代謝以及抗葉酸類抗腫瘤藥物[J]. 魏珍,余巍. 中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報. 2018(12)
[3]真核模式生物蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計規(guī)律研究[J]. 馮立芹,李宏. 中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2014(06)
[4]大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)的研究進(jìn)展[J]. 解庭波. 長江大學(xué)學(xué)報(自科版)醫(yī)學(xué)卷. 2008(03)
[5]大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)的研究進(jìn)展[J]. 戎晶晶,刁振宇,周國華. 藥物生物技術(shù). 2005(06)
博士論文
[1]蛋白質(zhì)相互作用預(yù)測方法的研究[D]. 史明光.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
本文編號:3409981
【文章來源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
虛擬篩選流程[53]
華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文8種方法是采用分子對接和動力學(xué)模擬這兩種計算手段預(yù)測和評估針對靶標(biāo)的具有良好藥理活性的化合物[53,56],且以其計算流程快速與計算成本較低而突出。目前已經(jīng)開發(fā)了幾種用于學(xué)術(shù)和商業(yè)用途的對接工具,例如AutoDockVina[57],DOCK[58],Glide[59],BINDSURF[60]和METADOCK[61]。此外,將上述計算機(jī)虛擬篩選的能很好結(jié)合的候選化合物,通過體外實驗驗證,能夠有效地避免假陽性化合物的產(chǎn)生,從而使篩選到的化合物可以有效地抑制蛋白質(zhì)在其體內(nèi)的生物活性。因此靶向SHMT2的抑制劑篩選就是基于已解析SHMT2的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)[62](如圖1-2所示)以及有關(guān)SHMT2代謝過程的信息采用上述方法進(jìn)行,使其更加方便快捷篩選到特異性靶向SHMT2的抑制劑。圖1-2SHMT2酶晶體結(jié)構(gòu)[62]Figure1-2CrystalstructureofSHMT2[62]1.4T1R1/T1R3受體味覺是用來評估潛在食物的質(zhì)量與營養(yǎng)價值,從而決定是否對這些食物進(jìn)行攝入的一種感官系統(tǒng),通常,人體的味覺系統(tǒng)能夠檢測和響應(yīng)苦、甜、鮮、咸、酸五種基本口味[63]。其中,鮮味由于其獨特的風(fēng)味對人類的味覺感官具有很大的吸引力,而且人類對鮮味的著迷不僅是由于鮮味劑可以產(chǎn)生令人愉悅的風(fēng)味,還在于它們能夠提供人體對體內(nèi)蛋白質(zhì)等營養(yǎng)價值的需求。因此,鮮味在接受口味偏好和多種食品的消費中起著至關(guān)重要的作用。鮮味是通過位于人體口腔味蕾上的鮮味受體與外界環(huán)境中鮮味劑之間的味覺識別而進(jìn)行感知。鮮味劑已成為人們?nèi)粘o嬍车谋匦杼砑觿,而目前只有谷氨酸鈉等少量鮮味劑可供選擇,因此,
華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文10圖1-3GPCRs蛋白的分類[69]Figure1-3ClassificationofGPCRsproteins[69]1.4.2C類GPCRs結(jié)構(gòu)特征C類GPCRs家族成員在許多生理過程中發(fā)揮著重要作用,例如調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)中緩慢和長期的突觸傳遞,味覺感知和鈣穩(wěn)態(tài)。該家族由代謝型谷氨酸受體(mGlus,8個成員),γ-氨基丁酸B受體(GABAB,2個成員),鈣敏感受體(CaS,1個成員),甜味和鮮味受體(T1Rs,3個成員),堿性氨基酸受體(GPRC6A)和一些孤兒受體(GPR156,GPR158,GPR179和RAIG等5個成員)組成,如圖1-4B所示。C類GPCRs的一個顯著特征是由大的N末端胞外域(ECD)介導(dǎo)的細(xì)胞表面組成型二聚化,分別為同源二聚體和異源二聚體[70](圖1-5)。同源二聚體受體,是兩個相同蛋白質(zhì)之間的締合,例如mGlu、CaS和GPRC6A,這類受體的ECD通過分子間二硫鍵共價連接[71,72]。異源二聚體受體,是兩個不同的蛋白質(zhì)之間的締合,例如GABAB和T1Rs,這類受體雖然并不是通過共價鍵連接,但是該類受體的異二聚化是是獲得功能性二聚體所必需的,因為其中一個亞基包含內(nèi)源性配體結(jié)合位點,而另一個亞基則介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[70]。二聚體中的每個亞基通常由ECD,一個連接肽,一個7TMD和一個在羧基末端(C末端)上不同長度的胞質(zhì)尾組成,如圖1-4A所示。其中C末端尾部是一個高度可變的結(jié)構(gòu)域,并在支架和信號蛋白偶聯(lián)中發(fā)揮作用[73]。ECD由兩個結(jié)構(gòu)域組成,分別為維納斯捕蠅草結(jié)構(gòu)域(VFTD)和富含半胱氨酸的結(jié)構(gòu)域(CRD)[74](GABAB受體除外)。其中VFTD是天然配體的正構(gòu)結(jié)合位點,負(fù)責(zé)配體結(jié)合和激活受體,由兩個葉(LB1
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鮮味肽與鮮味受體的研究進(jìn)展[J]. 王莉,伍圓明,孫偉峰,車振明,丁文武. 中國調(diào)味品. 2019(02)
[2]一碳單位代謝以及抗葉酸類抗腫瘤藥物[J]. 魏珍,余巍. 中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報. 2018(12)
[3]真核模式生物蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計規(guī)律研究[J]. 馮立芹,李宏. 中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2014(06)
[4]大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)的研究進(jìn)展[J]. 解庭波. 長江大學(xué)學(xué)報(自科版)醫(yī)學(xué)卷. 2008(03)
[5]大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)的研究進(jìn)展[J]. 戎晶晶,刁振宇,周國華. 藥物生物技術(shù). 2005(06)
博士論文
[1]蛋白質(zhì)相互作用預(yù)測方法的研究[D]. 史明光.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
本文編號:3409981
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