本文關(guān)鍵詞：基于分子動(dòng)力學(xué)模擬方法對(duì)埃博拉病毒蛋白間相互作用的研究　出處：《中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2017年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：埃博拉病毒(EBOV)可以導(dǎo)致急性出血熱,嚴(yán)重時(shí)甚至在幾天內(nèi)導(dǎo)致死亡。病毒的基因組由七種病毒基因組成,對(duì)這些病毒基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯可以產(chǎn)生病毒蛋白VP24,VP30,VP35,核蛋白(NP),基質(zhì)蛋白(VP40),RNA依賴(lài)型RNA聚合酶(L)以及糖蛋白(GP)。其中NP,VP35和VP24蛋白直接參與病毒核衣殼的形成,從而影響病毒的轉(zhuǎn)錄/復(fù)制過(guò)程以及病毒的感染力和毒性。本文利用分子動(dòng)力學(xué)模擬(MD)方法,對(duì)埃博拉病毒NP與VP35蛋白、NP與VP35蛋白突變體以及VP24與宿主核轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白Alpha5之間的結(jié)合機(jī)理進(jìn)行了研究。(1)埃博拉病毒核蛋白與VP35蛋白結(jié)合機(jī)制的研究NP-VP35復(fù)合物中的VP35肽段的移除會(huì)導(dǎo)致NP蛋白的自身寡聚化現(xiàn)象從而改變EBOV基因組的復(fù)制/轉(zhuǎn)錄狀態(tài)。研究埃博拉病毒NP蛋白與VP35蛋白的結(jié)合機(jī)制可以為研究埃博拉病毒生活史提供數(shù)據(jù)支持,也為后期研究控制埃博拉病毒生活史或者治療埃博拉病毒病的抑制劑提供理論基礎(chǔ)。本文應(yīng)用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法以及RMSD、RMSF、結(jié)合口袋內(nèi)殘基間距離、主成分分析、丙氨酸掃描、MM-GB/SA等分析方法研究埃博拉病毒free NPNTD 體系和NPNTD-VP35復(fù)合物體系。結(jié)果表明VP35的結(jié)合可以穩(wěn)定NPNTD蛋白并減小結(jié)合口袋區(qū)域氨基酸殘基的柔性殘基的運(yùn)動(dòng)幅度。VP35的結(jié)合可能會(huì)通過(guò)觸動(dòng)NPNTD蛋白位于β發(fā)夾處的開(kāi)關(guān)從而改變EBOV的轉(zhuǎn)錄/復(fù)制狀態(tài)。另外NPNTD氨基酸殘基R240,K248和R260以及VP35氨基酸殘基E24,E31和R37所提供的靜電能對(duì)于NPNTD-VP35復(fù)合物體系的結(jié)合具有最為顯著的作用。(2)埃博拉病毒核蛋白與VP35蛋白突變體結(jié)合機(jī)制的研究由于病毒基因組極易變異,因此對(duì)EBOVNP與VP35蛋白突變體(I29D,L33D和M34P)的研究也為設(shè)計(jì)和合成EBOV抑制劑提供了有價(jià)值的數(shù)據(jù)。采用MD模擬方法結(jié)合MM-GB/SA,氫鍵網(wǎng)絡(luò)分析、聚類(lèi)分簇、主成分分析等方法研究了 EBOV NP與VP35的結(jié)合機(jī)制。結(jié)果表明突變體系的穩(wěn)定性比野生型(WT)差。主成分分析結(jié)果顯示W(wǎng)T和L33D體系比I29D和M34P體系更緊湊,M34P頭部片區(qū)的親水區(qū)域的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)很混亂,說(shuō)明M34P在所有體系中可能穩(wěn)定性最差。結(jié)合能分析證實(shí)M34P體系的結(jié)合力在各體系中最低,因此該體系最不穩(wěn)定。另外,各突變體系結(jié)合能的降低主要與突變殘基的靜電能貢獻(xiàn)有關(guān)。VP35殘基R37在各體系中均十分突出,對(duì)體系結(jié)合至關(guān)重要。(3)埃博拉病毒VP24蛋白與宿主核轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白Alpha5的結(jié)合機(jī)制研究埃博拉病毒的VP24蛋白能夠與核轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(KPNA)結(jié)合,從而抑制PY-STAT1的核轉(zhuǎn)運(yùn),進(jìn)而使得細(xì)胞不產(chǎn)生干擾素(IFNs)。本研究發(fā)現(xiàn)埃博拉病毒VP24蛋白與宿主核轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白KPNA5的結(jié)合會(huì)穩(wěn)定其結(jié)合表面,降低結(jié)合表面氨基酸殘基的波動(dòng)幅度。在發(fā)生相互作用后,兩個(gè)蛋白體系的緊實(shí)度均增加,蛋白整體的構(gòu)象變化幅度降低。通過(guò)對(duì)8個(gè)突變體系(MUT1,MUT2,MUT3,MUT4,R398A,F484A,Y477A和double mutant)的研究我們發(fā)現(xiàn)各突變體系的結(jié)構(gòu)松散程度均大于野生型體系。能量分析結(jié)果表明MUT3體系對(duì)VP24-KPNA5復(fù)合物的結(jié)合有最顯著的影響,而MUT4,R398A和double mutant體系對(duì)復(fù)合物的結(jié)合有第二顯著的影響。另外VP24氨基酸殘基R137,T138和KPNA5氨基酸殘基R396,D480,F484對(duì)兩個(gè)蛋白的結(jié)合起最主要的穩(wěn)定作用。
[Abstract]:In this paper , we study the binding mechanism of virus - free NPNTD system and NPNTD - VP35 protein by means of molecular dynamics simulation ( MD ) method . ( 3 ) The binding mechanism of Ebola virus VP24 protein and host nuclear transporter Alpha 5 could bind to the nuclear transport protein ( KPNA ) , thereby inhibiting the nuclear translocation of PY - STAT1 .

【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：R373

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1 王磊,瘳應(yīng)昌;埃博拉病毒抗體研究[J];國(guó)外醫(yī)學(xué).病毒學(xué)分冊(cè);2000年04期

2 ;埃博拉病毒[J];國(guó)外畜牧科技;2001年06期

3 楊濤;埃博拉病毒的研究概況[J];國(guó)外醫(yī)學(xué).病毒學(xué)分冊(cè);2002年05期

4 孫玉蘭,李德新;埃博拉病毒結(jié)構(gòu)蛋白研究進(jìn)展[J];中華實(shí)驗(yàn)和臨床病毒學(xué)雜志;2004年04期

5 ;干擾埃博拉病毒繁殖突破性進(jìn)展[J];臨床合理用藥雜志;2010年12期

6 ;美科學(xué)家揭開(kāi)埃博拉病毒之謎[J];生物學(xué)教學(xué);2014年01期

7 卞文;埃博拉病毒肆虐[J];國(guó)外科技動(dòng)態(tài);1996年11期

8 ;何謂埃博拉病毒[J];山西教育;2001年10期

9 楊世誠(chéng);前度“劉愞”今又來(lái)——埃博拉病毒的來(lái)龍去脈[J];百科知識(shí);2001年02期

10 李瀟;埃博拉病毒糖蛋白致命之謎[J];生物化學(xué)與生物物理學(xué)報(bào);2001年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 李霄;金寧一;米志強(qiáng);;埃博拉病毒疫苗及其治療方法相關(guān)研究進(jìn)展[A];人畜共患傳染病防治研究新成果匯編[C];2004年

2 張振清;袁志明;;卡爾扎伊型埃博拉病毒的重組病毒疫苗研究[A];2013年湖北省暨武漢微生物學(xué)會(huì)會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2013年

3 夏咸柱;;野生動(dòng)物疫病與公共衛(wèi)生[A];中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)養(yǎng)犬學(xué)分會(huì)第十二次全國(guó)養(yǎng)犬學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張忠霞;非洲數(shù)千大猩猩死于埃博拉病毒[N];人民日?qǐng)?bào);2006年

2 ;美研究人員發(fā)現(xiàn)豬感染埃博拉病毒[N];新華每日電訊;2009年

3 王文成;埃博拉病毒加速大型類(lèi)人猿滅亡[N];新華每日電訊;2005年

4 王雯婷;埃博拉病毒扯動(dòng)世界[N];人民日?qǐng)?bào)海外版;2014年

5 杜鵑;埃博拉病毒六問(wèn)[N];新華每日電訊;2014年

6 本報(bào)記者 項(xiàng)錚;我國(guó)三道防線(xiàn)嚴(yán)防埃博拉病毒[N];科技日?qǐng)?bào);2014年

7 本報(bào)記者 吳越;氣候因素催生埃博拉病毒？[N];中國(guó)氣象報(bào);2014年

8 記者 王玉鳳;埃博拉病毒“復(fù)活” 全球嚴(yán)防[N];第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào);2014年

9 張忠霞;埃博拉病毒為何難降服[N];健康報(bào);2014年

10 徐蔚冰;埃博拉病毒離我們有多遠(yuǎn)[N];中國(guó)經(jīng)濟(jì)時(shí)報(bào);2014年

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1 丁兢娜;基于分子動(dòng)力學(xué)模擬方法對(duì)埃博拉病毒蛋白間相互作用的研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2017年

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1 陳雯雯;“埃博拉病毒醫(yī)學(xué)護(hù)理建議”漢譯項(xiàng)目報(bào)告[D];南京師范大學(xué);2015年

2 王欽欽;針對(duì)柯薩奇病毒和埃博拉病毒的藥物篩選及活性研究[D];安徽大學(xué);2016年

3 蔡磊;基于2014-2015年埃博拉疫情數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)建模與重要參數(shù)分析[D];暨南大學(xué);2016年

4 祖述龍;萊斯頓型埃博拉病毒GP蛋白嵌合型水泡性口炎病毒的構(gòu)建與免疫原性研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2016年

5 吳曉鑫;埃博拉病毒GP蛋白單克隆抗體的篩選和制備[D];浙江大學(xué);2016年

6 李成功;運(yùn)用酵母雙雜交系統(tǒng)篩選與埃博拉病毒GP、VP30、NP、L蛋白存在相互作用的宿主蛋白[D];安徽大學(xué);2017年

7 蓋微微;致死型埃博拉病毒核酸和抗體檢測(cè)方法的建立[D];吉林農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

8 趙晨;埃博拉病毒糖蛋白的毒性研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2011年

9 張桂根;埃博拉病毒包膜蛋白GP細(xì)胞毒性機(jī)理研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2011年

10 劉陽(yáng);熒光定量RT-PCR檢測(cè)埃博拉病毒方法的建立[D];黑龍江大學(xué);2012年

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