本文關(guān)鍵詞：人體銅轉(zhuǎn)運蛋白1與銀離子的結(jié)合，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：人體銅離子轉(zhuǎn)運蛋白1（hCtr1）含有190個氨基酸，由胞外的N端、三個螺旋跨膜區(qū)和胞內(nèi)的C端區(qū)域組成。它在細(xì)胞膜內(nèi)形成三聚體，這種聚集在膜內(nèi)形成一個錐形的孔道結(jié)構(gòu)。胞外N端包含兩個保守的蛋氨酸富集區(qū)和兩個組氨酸富集區(qū),蛋氨酸富集區(qū)以“MXM”和“MMMMXM”的形式存在，第二跨膜區(qū)（TM2）位于錐形孔道的內(nèi)壁，孔道口包含“M150XXXM154”片段。研究表明hCtr1可以傳輸銅離子和銀離子，而這些蛋氨酸片段在金屬離子的傳輸過程中發(fā)揮重要的作用。所以研究hCtr1與銅和銀離子的結(jié)合以及這些蛋氨酸片段在結(jié)合過程中所起的作用對了解該轉(zhuǎn)運蛋白的傳輸機制非常重要。 我們采用圓二色譜、核磁共振波譜和等溫滴定量熱方法研究了hCtr1第二跨膜區(qū)域（hCtr1132-157）及相關(guān)蛋氨酸突變體肽與銀離子的相互作用。CD實驗表明野生型肽段及其各突變體肽段在SDS膠束中都呈α-螺旋結(jié)構(gòu)，加入Ag(Ι)后，肽段的二級結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，α-螺旋含量有微弱的減小，，證明銀與肽段發(fā)生結(jié)合。NMR實驗結(jié)果表明，加入銀離子后肽段C端殘基（包含M150XXXM154片段）的質(zhì)子化學(xué)位移變化較大，而N端殘基的質(zhì)子化學(xué)位移幾乎不變，這說明銀離子與TM2的結(jié)合發(fā)生在C端區(qū)域。銀的加入并未引起N端組氨酸殘基質(zhì)子化學(xué)位移的變化，說明位于TM2的N端的組氨酸不與銀離子結(jié)合。 利用ITC實驗我們得到了TM2與銀離子的結(jié)合位點數(shù)n、結(jié)合常數(shù)Ka和結(jié)合焓變ΔH，并由計算得到了吉布斯自由能ΔG和熵變ΔS。結(jié)果表明，一個TM2在SDS膠束中可以結(jié)合3個銀離子；當(dāng)TM2的M150XXXM154片段內(nèi)M150突變成亮氨酸L后，可以結(jié)合2.5個銀離子；當(dāng)M154突變成L后，與一個肽結(jié)合的銀離子數(shù)變成2個；當(dāng)M150和M154同時替換成L后，得到的肽仍然能與1.5個銀離子結(jié)合。比較M150L與M154L的結(jié)合位點數(shù)，我們發(fā)現(xiàn)M150與M154在TM2傳輸離子過程中所起的作用可能不同。此外，我們發(fā)現(xiàn)野生型TM2肽有強的自聚集能力，樣品配制時不同的前處理方式對ITC實驗結(jié)果有較大影響。三個突變體肽的ITC實驗結(jié)果受樣品前處理方式的影響較小。 我們還利用圓二色譜法和核磁共振波譜法研究了胞外蛋氨酸富集區(qū)相關(guān)肽（hCtr134-53，包含M40MMMXM45片段）在SDS膠束（作為膜模擬體系）中的結(jié)構(gòu)與定位以及它與Ag(Ι)的相互作用。結(jié)果表明，hCtr134-53肽段的C端區(qū)域以α-螺旋結(jié)構(gòu)形式插入膠束內(nèi)部，而包含MMMMXM片段的N端區(qū)域位于膠束表面并與銀離子結(jié)合。用丙氨酸A逐一替換肽段中的蛋氨酸M，分析了Ag(Ι)與野生型肽和各突變體肽的結(jié)合位點，并用ITC實驗得到了相應(yīng)的熱力學(xué)參數(shù)。我們發(fā)現(xiàn)野生型肽在SDS膠束表面與Ag(Ι)的結(jié)合方式與在水中的結(jié)合方式有明顯差異。由以上結(jié)果我們推斷，膜與胞外疏水肽段的相互作用可以使hCtr1胞外部分與Ag(Ι)的結(jié)合發(fā)生在細(xì)胞表面區(qū)域，這對銀離子在傳輸孔洞入口處的富集可能起重要作用。 我們的研究結(jié)果有助于加深人們對hCtr1的離子傳輸機理的認(rèn)識和了解。
【關(guān)鍵詞】：人體銅轉(zhuǎn)運蛋白1 銀離子 核磁共振 等溫滴定量熱法 圓二色譜
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R3411
【目錄】：

• List of Abbreviations4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-40
• 1.1 銅轉(zhuǎn)運蛋白家族介紹12-15
• 1.1.1 銅輸出蛋白13
• 1.1.2 銅攝入蛋白13-14
• 1.1.3 銅伴侶蛋白14-15
• 1.2 銅轉(zhuǎn)運蛋白 Ctr 的介紹15-20
• 1.2.1 Ctr1 蛋白的結(jié)構(gòu)15-18
• 1.2.2 Ctr1 傳輸銅離子的機制18-20
• 1.3 生物體內(nèi)的銀離子及 Ctr1 對銀離子的傳輸20-21
• 1.4 研究蛋白質(zhì)與配體相互作用的方法21-29
• 1.4.1 圓二色譜法21-23
• 1.4.2 核磁共振波譜法23-25
• 1.4.3 等溫滴定量熱法25-28
• 1.4.4 蛋白的膜模擬環(huán)境28-29
• 1.5 本論文的研究思路及其意義29-31
• 參考文獻31-40
• 第二章 實驗部分40-46
• 2.1 樣品和試劑40
• 2.2 樣品制備40-42
• 2.2.1 hCtr1-TM2 肽樣品的制備40-41
• 2.2.1.1 CD 樣品40-41
• 2.2.1.2 NMR 樣品41
• 2.2.1.3 ITC 樣品41
• 2.2.2 hCtr1-M2 肽樣品的制備41-42
• 2.2.2.1 CD 樣品41
• 2.2.2.2 NMR 樣品41
• 2.2.2.3 ITC 樣品41-42
• 2.3 實驗參數(shù)設(shè)置42-45
• 2.3.1 圓二色譜42
• 2.3.2 核磁共振42-43
• 2.3.3 等溫滴定量熱儀43-45
• 參考文獻45-46
• 第三章 人體銅轉(zhuǎn)運蛋白 1 第二跨膜區(qū)相關(guān)肽與 Ag(I)的相互作用46-72
• 3.1 TM2 與銀的相互作用47-54
• 3.2 M20L 與銀的相互作用54-57
• 3.3 M24L 與銀的相互作用57-60
• 3.4 M20L/M24L 與銀的相互作用60-63
• 3.5 肽段與銀離子相互作用的影響因素63-70
• 3.5.1 解聚前處理的影響63-68
• 3.5.2 肽段與膠束濃度比值的影響68-70
• 3.6 小結(jié)70-71
• 參考文獻71-72
• 第四章 人體銅轉(zhuǎn)運蛋白 1 胞外蛋氨酸富集區(qū)的結(jié)構(gòu)及與 Ag(I)的相互作用72-87
• 4.1 在 SDS 膠束中的相互作用72-80
• 4.1.1 WT 在 SDS 膠束中的三維空間結(jié)構(gòu)72-74
• 4.1.2 與銀的相互作用74-80
• 4.2 在水中的相互作用80-85
• 4.2.1 CD 實驗80-81
• 4.2.2 ITC 實驗81-85
• 4.3 本章小結(jié)85-86
• 參考文獻86-87
• 作者簡介及科研成果87-88
• 致謝88

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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  本文關(guān)鍵詞：人體銅轉(zhuǎn)運蛋白1與銀離子的結(jié)合，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：349001