電壓門控鈉離子通道（VGSC或者Navs）是神經(jīng)、肌肉等易興奮組織產(chǎn)生動(dòng)作電位的重要離子通道,它參與大多數(shù)細(xì)胞的代謝過程。鈉通道的9種亞型（NaV1.1-Nav1.9）具有不同的組織分布,Nav1.7主要分布在外周神經(jīng)元,在脊髓背根神經(jīng)節(jié)（DRG）、交感神經(jīng)節(jié)、施萬細(xì)胞和神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞的胞膜上選擇性表達(dá),且在人類的外周神經(jīng)系統(tǒng)的疼痛纖維中優(yōu)先表達(dá)。在炎性疼痛模式動(dòng)物中,發(fā)現(xiàn)Nav 1.7表達(dá)水平明顯上調(diào)。而且有研究表明當(dāng)SCN9A基因出現(xiàn)無效突變,Nav1.7功能喪失,將會(huì)導(dǎo)致先天性無痛癥（CIP）。所以,Nav1.7是目前最具潛力的鎮(zhèn)痛藥物開發(fā)靶點(diǎn)之一。蜘蛛是最大的有毒動(dòng)物群體,其毒液中含有豐富的多肽,部分多肽特異性抑制鈉通道亞型Nav1.7的活性,為疼痛治療提供了潛在藥物先導(dǎo)分子。根據(jù)氨基酸序列和半胱氨酸位置將作用于Nav1.7的多肽分為不同的NaV調(diào)控子家族,命名為NaSpTx Family1-12,其中NaSpTx Family 1由于優(yōu)良的選擇性和高效性被人們廣泛關(guān)注。該家族中多肽一般由33-35個(gè)氨基酸殘基組成,帶有三個(gè)二硫鍵,形成一個(gè)抑制劑胱氨酸結(jié)（ICK）基序。這種“結(jié)... 

【文章來源】：湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

人VGSCα-亞基的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及毒素藥物作用位點(diǎn)迄今為止，在脊椎動(dòng)物中鑒定出五種類型VGSC的的β-亞基（β1，β1B，β2，

碩士學(xué)位論文12是NaSpTx家族1（圖2-1）最近發(fā)現(xiàn)的一種來源于白線霜足蛛的多肽毒素，其一級序列為ACLGFGEKCNPSNDKCCKSSSLVCSQKHKWCKYDL，共35個(gè)氨基酸殘基，與來源于同家族的蜘蛛毒素多肽具有多個(gè)保守序列。經(jīng)全細(xì)胞膜片鉗檢測，Ca2a對鈉通道的抑制活性分別是，對Nav1.7的抑制活性最好，其IC50值為98.07±3.32nM，對另一個(gè)亞型Nav1.2的活性次之，其IC50值為216.3±9.1nM接下來其他的通道亞型Nav1.6和Nav1.3的IC50值分別為313.6±6.3nM和491.3±3.9nM，而對Nav1.4和1.5的活性基本可以忽略。由此可見，多肽μ-TRTX-Ca2a表現(xiàn)出了對Nav1.7的高親和力，能夠強(qiáng)有力的抑制Nav1.7，極有可能擁有潛在的鎮(zhèn)痛效果，具有良好的可改造性。圖2-1.NaSpTx家族1部分毒素的序列比對本實(shí)驗(yàn)擬將以蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測軟件I-TASSER預(yù)測μ-TRTX-Ca2a的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，利用生命科學(xué)分子模擬軟件Discoverystudio2016構(gòu)建合理的Nav1.7模型并進(jìn)行能量優(yōu)化，然后使用DS2016軟件中的ZDOCK工具進(jìn)行分子對接，再使用RDOCK工具進(jìn)行對接后的優(yōu)化，最后將得到打分最低的復(fù)合物結(jié)構(gòu)使用虛擬丙氨酸掃描突變，找到μ-TRTX-Ca2a中與Nav1.7相互作用的關(guān)鍵殘基，為理解Nav1.7與多肽抑制劑之間的作用機(jī)制提供線索，并且為下一步的設(shè)計(jì)優(yōu)化做出相應(yīng)的理論基矗2.2實(shí)驗(yàn)方法2.2.1離子通道與毒素的模型構(gòu)建2.2.1.1Nav1.7空間結(jié)構(gòu)的構(gòu)建從蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫PDB（http://www.rcsb.org/）中搜索并下載Nav1.7嵌合體及其抑制性多肽毒素ProTx-II的復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)(PDBID：6N4Q)，然后利用

碩士學(xué)位論文16圖2-2.優(yōu)化后的Nav1.7與毒素的模型A，Nav1.7嵌合體的空間結(jié)構(gòu)模型頂面觀，B為Nav1.7嵌合體的空間結(jié)構(gòu)模型側(cè)面觀，C，優(yōu)化后得到的HWTX-IV模型，D，優(yōu)化后得到的HNTX-III模型，E，構(gòu)建成功的μ-TRTX-Ca2a圖2-3I-TASSER利用LOMETS方法得到的TOP10序列，圖中Z-score用來評估模板的重要性，I-TASSER使用在線程比對中具有最高重要性的模板，以標(biāo)準(zhǔn)差為單位的原始分?jǐn)?shù)和平均分?jǐn)?shù)之間的差異。圖2-4I-TASSER構(gòu)建的Ca2a模型（圖A,model1，圖B,model2，圖C,model3）表2-1I-TASSER構(gòu)建的Ca2a的3個(gè)模型的C-score得分情況NameExp.C-scoreExp.TM-scoreRMSDNo.decoysclusterdensityModel11.280.89\\\\Model2-5\\\\\Model31.27\\\\\


本文編號：3383130