電壓門控鈉離子通道（VGSC或者Navs）是神經、肌肉等易興奮組織產生動作電位的重要離子通道,它參與大多數細胞的代謝過程。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元,在脊髓背根神經節(jié)（DRG）、交感神經節(jié)、施萬細胞和神經內分泌細胞的胞膜上選擇性表達,且在人類的外周神經系統(tǒng)的疼痛纖維中優(yōu)先表達。在炎性疼痛模式動物中,發(fā)現Nav 1.7表達水平明顯上調。而且有研究表明當SCN9A基因出現無效突變,Nav1.7功能喪失,將會導致先天性無痛癥（CIP）。所以,Nav1.7是目前最具潛力的鎮(zhèn)痛藥物開發(fā)靶點之一。蜘蛛是最大的有毒動物群體,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分子。根據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注。該家族中多肽一般由33-35個氨基酸殘基組成,帶有三個二硫鍵,形成一個抑制劑胱氨酸結（ICK）基序。這種“結... 

【文章來源】：湖南師范大學湖南省 211工程院校

【文章頁數】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

人VGSCα-亞基的拓撲結構及毒素藥物作用位點迄今為止，在脊椎動物中鑒定出五種類型VGSC的的β-亞基（β1，β1B，β2，

碩士學位論文12是NaSpTx家族1（圖2-1）最近發(fā)現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個氨基酸殘基，與來源于同家族的蜘蛛毒素多肽具有多個保守序列。經全細胞膜片鉗檢測，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表現出了對Nav1.7的高親和力，能夠強有力的抑制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驗擬將以蛋白質結構預測軟件I-TASSER預測μ-TRTX-Ca2a的結構為基礎，利用生命科學分子模擬軟件Discoverystudio2016構建合理的Nav1.7模型并進行能量優(yōu)化，然后使用DS2016軟件中的ZDOCK工具進行分子對接，再使用RDOCK工具進行對接后的優(yōu)化，最后將得到打分最低的復合物結構使用虛擬丙氨酸掃描突變，找到μ-TRTX-Ca2a中與Nav1.7相互作用的關鍵殘基，為理解Nav1.7與多肽抑制劑之間的作用機制提供線索，并且為下一步的設計優(yōu)化做出相應的理論基矗2.2實驗方法2.2.1離子通道與毒素的模型構建2.2.1.1Nav1.7空間結構的構建從蛋白質數據庫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的復合物晶體結構(PDBID：6N4Q)，然后利用

碩士學位論文16圖2-2.優(yōu)化后的Nav1.7與毒素的模型A，Nav1.7嵌合體的空間結構模型頂面觀，B為Nav1.7嵌合體的空間結構模型側面觀，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，以標準差為單位的原始分數和平均分數之間的差異。圖2-4I-TASSER構建的Ca2a模型（圖A,model1，圖B,model2，圖C,model3）表2-1I-TASSER構建的Ca2a的3個模型的C-score得分情況NameExp.C-scoreExp.TM-scoreRMSDNo.decoysclusterdensityModel11.280.89\\\\Model2-5\\\\\Model31.27\\\\\


本文編號：3383130