一種新的過氧化物酶體增殖物激活受體γ特異性配體的發(fā)現(xiàn)與結(jié)構(gòu)機(jī)理研究
本文關(guān)鍵詞:一種新的過氧化物酶體增殖物激活受體γ特異性配體的發(fā)現(xiàn)與結(jié)構(gòu)機(jī)理研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:過氧化物酶體增殖物激活受體γ (Peroxisome Proliferator Activated Receptor γ, PPARγ)是核受體家族中的重要一員。它參與調(diào)控多種重要的生理功能,包括代謝平衡,脂肪細(xì)胞分化,炎癥反應(yīng)以及動脈粥樣硬化等。但是最主要的功能是PPARγ結(jié)合特殊的配體后能夠提高胰島素敏感性。因此PPARγ是當(dāng)前國際生物醫(yī)藥界研發(fā)治療糖尿病的熱門藥物靶標(biāo)。第一類被發(fā)現(xiàn)的胰島素增敏劑是噻唑烷二酮類(Thiazolidinedione, TZDs)藥物,能顯著提高胰島素敏感性,但是由于TZDs類藥物存在引起水腫,增加體重,肝中毒以及心血管疾病等嚴(yán)重的副作用,因此保留TZDs類藥物的胰島素增敏效果而無其副作用的選擇性PPARγ配體是新型胰島素增敏劑的發(fā)展方向。 本文通過對化合物庫進(jìn)行篩選發(fā)現(xiàn)離子霉素ionomycin是一種新型的PPARγ配體,通過輔因子結(jié)合實(shí)驗和報告基因檢測實(shí)驗說明ionomycin是PPARγ不完全激動劑。通過對PPARγ/ionomycin復(fù)合物進(jìn)行結(jié)晶、X射線衍射、解析收集的衍射數(shù)據(jù),我們得到了ionomycin與PPARγ配體結(jié)合域的結(jié)構(gòu),從原子水平上認(rèn)識了兩者結(jié)合的獨(dú)特模式,并且闡明了ionomycin結(jié)合到PPARγ LBD的配體結(jié)合口袋后誘導(dǎo)PPARγ LBD的構(gòu)象變化。眾所周知,rosiglitazone是一種典型的PPARγ激動劑,通過比較我們發(fā)現(xiàn)PPARγ/ionomycin蛋白復(fù)合體的結(jié)構(gòu)與PPARγ/rosiglitazone蛋白復(fù)合體的結(jié)構(gòu)有著明顯的區(qū)別。特別是ionomycin與PPARy的轉(zhuǎn)錄激活域2(Activation Function-2, AF-2)一個重要的位點(diǎn)之間的相互作用比較弱,而在天然配體或者合成的TZDs與PPARγ的相互作用中在相應(yīng)的位置卻存在較強(qiáng)的相互作用,這也使ionomycin誘導(dǎo)PPARγ的轉(zhuǎn)錄活性受到影響,使ionomycin成為PPARγ的不完全激動劑。 我們的研究表明ionomycin可以作為一個模板,通過對其化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,設(shè)計出新型的不同于傳統(tǒng)的TZDs的藥物,在保持療效的同時克服TZDs類藥物產(chǎn)生的副作用,從而在臨床上得到更好的效果?偠灾,ionomycin具有巨大的藥物開發(fā)潛力,本研究在進(jìn)行結(jié)構(gòu)生物學(xué)基礎(chǔ)研究的同時,對其未來的應(yīng)用與生物學(xué)意義也做出了一些有益的探索。
【關(guān)鍵詞】:Ionomycin 過氧化物酶體增殖物激活受體γ 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】:廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:R3411
【目錄】:
- 目錄4-7
- CONTENTS7-10
- 摘要10-11
- ABSTRACT11-13
- 1 前言13-32
- 1.1 核受體介紹13-19
- 1.1.1 核受體的分類與命名13-14
- 1.1.2 核受體的結(jié)構(gòu)與功能14-18
- 1.1.2.1 核受體的結(jié)構(gòu)14-16
- 1.1.2.2 核受體的轉(zhuǎn)錄激活機(jī)制16-18
- 1.1.3 核受體與藥物發(fā)現(xiàn)18-19
- 1.2 過氧化物酶體增殖物激活受體研究進(jìn)展19-21
- 1.2.1 過氧化物酶體增殖物激活受體的結(jié)構(gòu)19-20
- 1.2.2 過氧化物酶體增殖物激活受體的轉(zhuǎn)錄激活機(jī)制20-21
- 1.3 PPARγ研究進(jìn)展21-29
- 1.3.1 PPARγ的結(jié)構(gòu)22-23
- 1.3.2 PPARγ的配體23-24
- 1.3.3 PPARγ的靶基因24-26
- 1.3.4 PPARγ的功能研究進(jìn)展26-29
- 1.3.4.1 PPARγ與糖尿病26-27
- 1.3.4.2 PPARγ與腫瘤27-28
- 1.3.4.3 PPARγ與炎癥28
- 1.3.4.4 PPARγ與心血管疾病28-29
- 1.4 Ionomycin29-30
- 1.5 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)生物學(xué)30-32
- 1.5.1 結(jié)構(gòu)生物學(xué)30
- 1.5.2 蛋白質(zhì)晶體學(xué)30-31
- 1.5.3 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)解析31-32
- 1.6 本研究的目的與實(shí)驗流程32
- 2 材料與方法32-47
- 2.1 常用藥品、試劑、耗材與儀器32-33
- 2.2 分子克隆與點(diǎn)突變33-40
- 2.2.1 載體與質(zhì)粒33-35
- 2.2.2 質(zhì)粒構(gòu)建35-38
- 2.2.3 質(zhì)粒的定點(diǎn)突變38-40
- 2.3 目的蛋白質(zhì)的表達(dá)與純化40-42
- 2.3.1 PPAR_γ LBD蛋白表達(dá)40
- 2.3.2 PPAR_γ LBD蛋白純化40-41
- 2.3.3 聚丙烯酰胺凝膠電泳41-42
- 2.4 輔因子結(jié)合實(shí)驗42-43
- 2.5 瞬時轉(zhuǎn)染實(shí)驗43-44
- 2.6 時間分辨熒光共振能量轉(zhuǎn)移實(shí)驗44-45
- 2.7 蛋白質(zhì)結(jié)晶45-46
- 2.7.1 結(jié)晶前準(zhǔn)備45
- 2.7.2 蛋白質(zhì)結(jié)晶45
- 2.7.3 蛋白質(zhì)晶體的收集與凍存45-46
- 2.8 蛋白質(zhì)結(jié)晶結(jié)構(gòu)解析46-47
- 2.8.1 X射線衍射46
- 2.8.2 數(shù)據(jù)收集46
- 2.8.3 數(shù)據(jù)處理46
- 2.8.4 結(jié)構(gòu)優(yōu)化46
- 2.8.5 結(jié)構(gòu)分析46-47
- 2.9 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析47
- 3 結(jié)果與討論47-67
- 3.1 實(shí)驗結(jié)果47-64
- 3.1.1 PPARγ LBD蛋白質(zhì)的純化47-49
- 3.1.2 PPARγ新的特異性配體ionomycin的發(fā)現(xiàn)49-54
- 3.1.3 PPARγ/ionomycin復(fù)合物的蛋白質(zhì)結(jié)晶與數(shù)據(jù)采集54-56
- 3.1.4 PPARγ LBD/ionomycin復(fù)合物的結(jié)構(gòu)56-64
- 3.1.4.1 PPARγ LBD/ionomyci復(fù)合物與PPARγ LBD/Rosi復(fù)合物結(jié)構(gòu)比較56-61
- 3.1.4.2 Ionomycin與PPARγ LBD獨(dú)特的結(jié)合位點(diǎn)及其功能相關(guān)性61-64
- 3.2 總結(jié)與討論64-67
- 附錄67-70
- 參考文獻(xiàn)70-78
- 致謝78
【共引文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:一種新的過氧化物酶體增殖物激活受體γ特異性配體的發(fā)現(xiàn)與結(jié)構(gòu)機(jī)理研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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