【摘要】：原卟啉原氧化酶(protoporphyrinogen oxidase,PPO, EC1.3.3.4)是葉綠素和血紅素共同合成途徑中的最后一個(gè)酶。廣泛存在于生物界中�？纱呋療o色的原卟啉原Ⅸ氧化,失去六個(gè)質(zhì)子生成褐色的光敏物質(zhì)原卟啉Ⅸ。 在生物體中,原卟啉原氧化酶活性的降低,會(huì)導(dǎo)致底物原卟啉原Ⅸ的積累,泄露到胞質(zhì)中后,會(huì)自發(fā)氧化生成原卟啉Ⅸ,在光照的條件下,原卟啉Ⅸ激發(fā)產(chǎn)生高活性的氧自由基,破壞脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等重要的生物大分子結(jié)構(gòu),最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。 在人體中,原卟啉原氧化酶基因的突變會(huì)導(dǎo)致一種顯性遺傳病——混合型卟啉病。在植物中,原卟啉原氧化酶活性的抑制可使細(xì)胞致死,是新型除草劑的作用靶標(biāo)。因此原卟啉原氧化酶在醫(yī)學(xué)上和農(nóng)學(xué)上都有重要的研究?jī)r(jià)值。 通過大量實(shí)驗(yàn),解析了1.9A高分辨率的人源原卟啉原氧化酶的晶體結(jié)構(gòu),并從以下幾方面進(jìn)行了分析研究： 一、具體分析了人源原卟啉原氧化酶與輔酶FAD,抑制劑AF的相互作用；利用化學(xué)對(duì)接的方法擬合了原卟啉原氧化酶與底物的結(jié)合模式,并通過酶動(dòng)力學(xué)研究驗(yàn)證了模型的合理性； 二、通過結(jié)構(gòu)學(xué)分析以及生化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),首次證實(shí)hPPO在溶液中以單體形式存在,而非過去人們認(rèn)為的二聚體； 三、首次將全球范圍內(nèi)引起混合型卟啉病的44個(gè)點(diǎn)突變的突變體蛋白分別進(jìn)行了體外克隆、表達(dá)、純化及活性測(cè)定,并在高分辨率的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了致病機(jī)理的分析。 血紅素的合成途徑涉及到8種酶,其中后7種酶的缺損都會(huì)導(dǎo)致不同類型的卟啉病,這些酶中除了原卟啉原氧化酶外,結(jié)構(gòu)都得到了解析。本論文對(duì)原卟啉原氧化酶結(jié)構(gòu)的解析,完善了血紅素合成途徑中酶結(jié)構(gòu)學(xué)的研究,不僅能為血紅素的分子合成機(jī)制研究提供新思路,也為混合型卟啉病的預(yù)防與治療提供新視角。
【學(xué)位授予單位】：南開大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R3411

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 詹艷玲;董迎輝;何琳;阮文斌;高曉艷;林志華;;文蛤糞卟啉原Ⅲ氧化酶基因克隆及與殼色性狀的相關(guān)性分析[J];水產(chǎn)學(xué)報(bào);2017年07期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 詹艷玲;文蛤（Meretrix meretrix）殼色的鑒定及其相關(guān)基因和microRNA研究[D];浙江萬里學(xué)院;2015年

本文編號(hào)：2715105