發(fā)布時間：2020-06-15 22:00

【摘要】：幽門螺桿菌(helicobacter pylori,Hp)感染能夠引起胃部一系列病變,甚至誘發(fā)胃癌。GyrB是生物遺傳信息復(fù)制、傳導(dǎo)等過程中不可缺少的重要組成蛋白,具有Fic結(jié)構(gòu)域的Fic-1蛋白同幽門螺桿菌DNA解旋酶中的GyrB結(jié)構(gòu)域之間存在相互作用,但是二者間相互作用的具體模式尚未清楚,PDB數(shù)據(jù)庫中尚未有幽門螺桿菌DNA解旋酶GyrB的蛋白三維結(jié)構(gòu)。因此本文采用計算機模擬的方法對幽門螺桿菌DNA解旋酶GyrB進行同源建模,進而同F(xiàn)ic-1蛋白進行分子對接,探究二者間具體的相互作用模式。經(jīng)過細致篩選,確定以肺炎鏈球菌晶體結(jié)構(gòu)、大腸桿菌DNA解旋酶的晶體結(jié)構(gòu)、結(jié)核分枝桿菌GyrB ATPase區(qū)域的晶體結(jié)構(gòu)和金黃色葡萄球菌DNA解旋酶的晶體結(jié)構(gòu)為模板,采用同源建模方法,構(gòu)建幽門螺桿菌DNA解旋酶GyrB晶體結(jié)構(gòu),經(jīng)過反復(fù)優(yōu)化和能量最小化,通過Ramachandran plot和Verify3D進行結(jié)構(gòu)的合理性分析,逐層篩選,最終經(jīng)同源建模獲得GyrB晶體結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)經(jīng)Ramachandran plot的評估,模型有95.1%的殘基處于允許區(qū),4.9%的殘基處于不允許區(qū),并且處于不允許區(qū)的殘基均不是關(guān)鍵殘基;經(jīng)過Verify3D得出84.99%的殘基分數(shù)在0.2以上,并且少于百分之十的氨基酸殘基的Verify3D得分小于0,構(gòu)象合理,可用作分子對接。將模建出的幽門螺桿菌DNA解旋酶GyrB最佳結(jié)構(gòu)模型與Fic-1蛋白進行分子對接實驗,探究GyrB與Fic-1具體相互作用。對接后,對最佳對接模型進行作用位點分析發(fā)現(xiàn),GyrB模型中關(guān)鍵殘基為:Tyr-708,Leu-711,Asn-715,Pro-716,Leu-748,Pro-756,Arg-757,Arg-758和Ala-759;Fic-1蛋白在作用過程中的關(guān)鍵殘基為:Phe-246,Asn-247,Leu-249,Met-258,Asn-315,Cys-316,Leu-319,Ser-320,Met-423,Arg-424,Gly-426,Phe-427和Pro-428。Fic-1和GyrB之間存在疏水性相互作用、氫鍵相互作用和陽離子-π相互作用,二者間殘基的相互作用決定了Fic-1/GyrB復(fù)合物的穩(wěn)定性。以上研究結(jié)果明確了幽門螺桿菌DNA解旋酶GyrB與Fic-1間的相互作用方式,在分子水平上為設(shè)計阻斷幽門螺桿菌感染的有效藥物提供了強有力的理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：沈陽化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R91
【圖文】：

圖 1-1 同源建模流程圖的應(yīng)用和展望年代末，以 Browne 為首的實驗小組利用溶菌酶的結(jié)構(gòu)為模板結(jié)構(gòu)，是第一個利用同源建模技術(shù)預(yù)測蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的成白質(zhì)序列、結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系舉足輕重，例如 Enyedy iptase 的比較模建發(fā)現(xiàn)了 15 種全新的抑制劑。同源建模同實驗效率高，對蛋白質(zhì)功能、結(jié)構(gòu)和進化過程的理解是實驗所達足夠的信息，是當前預(yù)測結(jié)構(gòu)中最成熟的方法[41]。隨著計算子化學(xué)和分子動力學(xué)等需要大量數(shù)據(jù)計算的研究，開發(fā)出更生物大分子的晶體結(jié)構(gòu)以及構(gòu)象變化，為計算機輔助藥物設(shè)模則是計算機輔助藥物設(shè)計中最有利的幫手，是目前最有實法，使基因組、蛋白質(zhì)組等信息在生物和醫(yī)藥等領(lǐng)域得到廣泛以被稱為人類第一大殺手，是因為無法治愈.癌細胞是由正基因和抑癌基因，可以無限期的增值、轉(zhuǎn)化和遷移，沒有有分與癌癥相關(guān)蛋白的結(jié)構(gòu)未知，同源建模正好可以應(yīng)用在癌

體在對接前是能量最低的最佳構(gòu)象。晶體結(jié)構(gòu)中一般不包含氫原子和相應(yīng)的電荷分布信息，修復(fù)側(cè)鏈，同時如果大分子的結(jié)構(gòu)不完整，需補齊缺失常會含有一些金屬離子和水分子，要考慮這些金屬離子而決定是否要保留。點處，通過配體的三維構(gòu)象、對接取向以及二面角的旋作用方式和最優(yōu)構(gòu)象，預(yù)測結(jié)合能強弱并排序。價結(jié)果需要有一個精確評價的過程，找到配體與受體結(jié)合，負責(zé)評估結(jié)合親和性以及配體位置擺放的合理性。分者其他標準格式的坐標文件(coordinate file)以及一些相象等等。這些坐標文件需使用專門的圖形分析軟件查看 Molecular Dynamics)、LIGPLOT 等[43-45]。

【參考文獻】

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本文編號：2715061