發(fā)布時(shí)間：2017-09-12 23:28

  本文關(guān)鍵詞：天然多酚對(duì)胰蛋白酶和α-葡萄糖苷酶抑制機(jī)制的研究

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【摘要】：目前,糖尿病成為人們公認(rèn)的危害健康的頑疾之一。血液血糖水平過高是引發(fā)糖尿病的主要因素,因此要預(yù)防糖尿病的發(fā)生,最有效的方法就是控制血液的血糖水平。α-葡萄糖苷酶的主要生理作用是水解多糖,控制α-葡萄糖苷酶的活性是治療前期糖尿病患者和緩解糖尿病癥狀的有效方法。目前一些人工合成的α-葡萄糖苷酶抑制劑已用于臨床治療,但會(huì)引發(fā)消化系統(tǒng)紊亂等副作用,胰蛋白酶又是調(diào)節(jié)消化系統(tǒng)的主要酶,因此發(fā)現(xiàn)或設(shè)計(jì)一種對(duì)α-葡萄糖苷酶有抑制作用但對(duì)胰蛋白酶影響較小的物質(zhì)顯得尤為重要。目前,眾多研究者把目光集中在了天然產(chǎn)物上。多酚類化合物以其較好的清除自由基和抗氧化的功能受到越來越多人的關(guān)注。基于此,本論文運(yùn)用抑制率實(shí)驗(yàn)、抑制動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)和熒光光譜掃描與計(jì)算機(jī)模擬量化相結(jié)合的技術(shù)手段,研究了一系列酚酸類物質(zhì)和單寧酸對(duì)胰蛋白酶和α-葡萄糖苷酶相互作用后各自特性的變化,探討酚酸和單寧酸與兩種酶的相互作用規(guī)律。本課題的主要研究?jī)?nèi)容和相應(yīng)結(jié)果如下:(1)通過抑制率實(shí)驗(yàn)測(cè)得了16種酚酸對(duì)胰蛋白酶的半抑制濃度,沒食子酸、咖啡酸和3,5-二硝基水楊酸的抑制效果相對(duì)較好。沒食子酸、咖啡酸、3,5-二硝基水楊酸、對(duì)氨基水楊酸和5-磺基水楊酸對(duì)胰蛋白酶的抑制類型都是非競(jìng)爭(zhēng)性的抑制類型。五種酚酸會(huì)使胰蛋白酶的熒光光譜發(fā)生熒光靜態(tài)猝滅現(xiàn)象。對(duì)接及量化模擬研究表明對(duì)接位點(diǎn)周圍的Gly38、Ser39、Arg66、Ile72、Asp73、Ile89、Thr241、Asn245和Phe81起較重要的作用。(2)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得了14種酚酸對(duì)α-葡萄糖苷酶活性的影響,對(duì)氨基水楊酸,咖啡酸和4-香豆酸對(duì)α-葡萄糖苷酶的抑制效果較好,尤其是對(duì)氨基水楊酸。不同的酚酸對(duì)α-葡萄糖苷酶的抑制類型不同,有的為非競(jìng)爭(zhēng)抑制,有的為混合型抑制(競(jìng)爭(zhēng)性與非競(jìng)爭(zhēng)性)。咖啡酸、阿魏酸、2,4-二羥基苯甲酸會(huì)使α-葡萄糖苷酶發(fā)生熒光猝滅現(xiàn)象,且都為靜態(tài)猝滅方式。量化計(jì)算表明酚酸與α-葡萄糖苷酶對(duì)接位點(diǎn)附近的Trp391、Asp392形成了較強(qiáng)的氫鍵作用,與Trp391、Trp710、Trp715、Trp789、Phe385、Phe389、Phe444、Phe786發(fā)生了疏水作用。(3)通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明單寧酸對(duì)α-葡萄糖苷酶的抑制效果比其標(biāo)準(zhǔn)抑制劑(阿卡波糖)要好,比胰蛋白酶的標(biāo)準(zhǔn)抑制劑(來自大豆)的抑制效果要弱。單寧酸對(duì)兩種酶的抑制類型都是混合型抑制(競(jìng)爭(zhēng)性與非競(jìng)爭(zhēng)性)。單寧酸與α-葡萄糖苷酶和胰蛋白酶結(jié)合后,使兩種酶都發(fā)生熒光靜態(tài)猝滅現(xiàn)象。通過計(jì)算單寧酸與兩種酶的熱力學(xué)參數(shù),發(fā)現(xiàn)驅(qū)使單寧酸與兩種酶相結(jié)合的主要作用力是疏水作用力與靜電作用力。以上研究成果表明,單寧酸對(duì)α-葡萄糖苷酶的抑制效果比上述14種酚酸要好的多,對(duì)胰蛋白酶的抑制效果與上述16種酚酸相差不大,所以多酚的一些抗氧化、抗癌、治療疾病的作用與單寧酸有著密不可分的關(guān)系,人們需要重新認(rèn)識(shí)單寧酸的作用。并且單寧酸憑借其在人們食物和藥用植物中的廣泛存在性和較好的α-葡萄糖苷酶抑制效果及較弱的胰蛋白酶抑制效果,有望成為糖尿病治療藥物的組成成分。
【關(guān)鍵詞】：酚酸 單寧酸 胰蛋白酶 α-葡萄糖苷酶 相互作用
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R587.1
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 糖尿病概況10-11
• 1.2 多酚11-15
• 1.2.1 多酚概況11-12
• 1.2.2 多酚的分類12-13
• 1.2.3 多酚的生理功能13-15
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.4 本文研究的目的和意義16-18
• 2 原理與方法18-22
• 2.1 抑制率實(shí)驗(yàn)18
• 2.2 抑制動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)18-19
• 2.3 熒光光譜實(shí)驗(yàn)19
• 2.4 分子對(duì)接19-20
• 2.5 密度泛函方法(Density Functional Theory, DFT)20-21
• 2.6 ONIOM (our Own N-layer Integrated Orbital molecular Mechanics)21-22
• 3 酚酸對(duì)胰蛋白酶催化水解特性的影響22-38
• 3.1 胰蛋白酶概況22
• 3.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器22-23
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料22-23
• 3.2.2 儀器與設(shè)備23
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法23-25
• 3.3.1 主要試劑的配置23
• 3.3.2 L-酪氨酸標(biāo)準(zhǔn)直線的測(cè)定23-24
• 3.3.3 酚酸對(duì)胰蛋白酶催化活性的影響24
• 3.3.4 酚酸對(duì)胰蛋白酶催化動(dòng)力學(xué)的研究24
• 3.3.5 酚酸對(duì)胰蛋白酶熒光光譜的影響24
• 3.3.6 酚酸和胰蛋白酶的對(duì)接24-25
• 3.3.7 密度泛函方法優(yōu)化25
• 3.3.8 統(tǒng)計(jì)分析25
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析25-36
• 3.4.1 L-酪氨酸標(biāo)準(zhǔn)直線25
• 3.4.2 不同酚酸對(duì)胰蛋白酶活性的影響25-28
• 3.4.3 酚酸對(duì)胰蛋白酶的動(dòng)力學(xué)研究28-30
• 3.4.4 酚酸對(duì)胰蛋白酶熒光光譜的影響30-31
• 3.4.5 酚酸和胰蛋白酶結(jié)合特性的研究31-33
• 3.4.6 酚酸和胰蛋白酶的對(duì)接研究與量化計(jì)算33-35
• 3.4.7 酚酸和胰蛋白酶的相互作用研究35-36
• 3.5 小結(jié)36-38
• 4 酚酸對(duì) α-葡萄糖苷酶催化水解特性的影響38-50
• 4.1 α-葡萄糖苷酶概況38
• 4.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器38-39
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料38
• 4.2.2 儀器與設(shè)備38-39
• 4.3 實(shí)驗(yàn)方法39-40
• 4.3.1 對(duì)硝基苯酚標(biāo)準(zhǔn)直線的測(cè)定39
• 4.3.2 酚酸對(duì) α-葡萄糖苷酶催化活性的影響39
• 4.3.3 動(dòng)力學(xué)研究39
• 4.3.4 熒光光譜實(shí)驗(yàn)39-40
• 4.3.5 酚酸與 α-葡萄糖苷酶的對(duì)接40
• 4.3.6 密度泛函方法優(yōu)化40
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析40-49
• 4.4.1 對(duì)硝基苯酚標(biāo)準(zhǔn)直線40-41
• 4.4.2 不同酚酸對(duì) α-葡萄糖苷酶活性的影響41-43
• 4.4.3 酚酸對(duì) α-葡萄糖苷酶的動(dòng)力學(xué)研究43-44
• 4.4.4 酚酸對(duì) α-葡萄糖苷酶的熒光光譜的影響44-45
• 4.4.5 酚酸和 α-葡萄糖苷酶結(jié)合特性的研究45-46
• 4.4.6 酚酸和 α-葡萄糖苷酶的對(duì)接研究與量化計(jì)算46-48
• 4.4.7 酚酸與 α-葡萄糖苷酶的相互作用研究48-49
• 4.5 小結(jié)49-50
• 5 單寧酸對(duì)胰蛋白酶和 α-葡萄糖苷酶催化水解特性的影響50-60
• 5.1 單寧酸概況50
• 5.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器50-51
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料50
• 5.2.2 儀器與設(shè)備50-51
• 5.3 實(shí)驗(yàn)方法51
• 5.3.1 單寧酸對(duì)胰蛋白酶的抑制率實(shí)驗(yàn)51
• 5.3.2 單寧酸對(duì) α-葡萄糖苷酶的抑制率實(shí)驗(yàn)51
• 5.3.3 單寧酸與 α-葡萄糖苷酶和胰蛋白酶的動(dòng)力學(xué)研究51
• 5.3.4 單寧酸與 α-葡萄糖苷酶和胰蛋白酶熒光光譜實(shí)驗(yàn)51
• 5.3.5 統(tǒng)計(jì)分析51
• 5.4 結(jié)果與討論51-58
• 5.4.1 單寧酸對(duì)胰蛋白酶和 α-葡萄糖苷酶活性的影響51-52
• 5.4.2 單寧酸對(duì)胰蛋白酶和 α-葡萄糖苷酶的抑制動(dòng)力學(xué)研究52-54
• 5.4.3 單寧酸對(duì)胰蛋白酶和 α-葡萄糖苷酶的熒光光譜的影響54-55
• 5.4.4 單寧酸與酶結(jié)合特性的研究55-57
• 5.4.5 單寧酸與酶熱力學(xué)參數(shù)的研究57-58
• 5.5 小結(jié)58-60
• 6 結(jié)論與展望60-62
• 6.1 結(jié)論60
• 6.2 展望60-62
• 致謝62-64
• 參考文獻(xiàn)64-74
• 附錄74-88
• A 單寧酸與胰蛋白酶的熒光掃描數(shù)據(jù)(25℃)74-78
• B 單寧酸與胰蛋白酶的熒光掃描數(shù)據(jù)(37℃)78-82
• C 單寧酸與 α-葡萄糖苷酶的熒光掃描數(shù)據(jù)(25℃)82-85
• D 單寧酸與 α-葡萄糖苷酶的熒光掃描數(shù)據(jù)(37℃)85-88
• E 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和專利88

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：840156