細(xì)胞色素酶介導(dǎo)的花生四烯酸代謝機(jī)制研究.pdf

1、花生四烯酸是人體內(nèi)含量最多的不飽和脂肪酸，也是人體內(nèi)多種重要生物活性物質(zhì)的前體，比如前列腺素、血栓烷、白細(xì)胞三烯、脂氧素以及環(huán)氧二十碳三烯等。這些花生四烯酸代謝物對(duì)于人體內(nèi)脂類(lèi)蛋白的代謝、血液流變學(xué)、血管彈性、白細(xì)胞功能和血小板激活等具有重要的調(diào)節(jié)作用?；ㄉ南┧嵩谌梭w腸道中主要是由細(xì)胞色素酶2J2負(fù)責(zé)代謝的。這是細(xì)胞色素P450酶在不同種族的人群中存在著多態(tài)性，其中T143A和N404Y突變體能夠大幅度的降低細(xì)胞色素酶2J2的活性，從

2、而導(dǎo)致花生四烯酸代謝能力的降低。
　　為了研究花生四烯酸在人體腸道中的代謝機(jī)制以及細(xì)胞色素酶2J2多態(tài)性引起花生四烯酸代謝能力降低的機(jī)理，本論文采用計(jì)算生物學(xué)和生物信息學(xué)方法預(yù)測(cè)了細(xì)胞色素酶2J2的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)，并且在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了細(xì)胞色素酶2J2介導(dǎo)的花生四烯酸代謝結(jié)構(gòu)模型。多種評(píng)估和測(cè)試方法顯示，我們構(gòu)建的花生四烯酸代謝結(jié)構(gòu)模型具有較高的精確度和可靠性。
　　通過(guò)結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，花生四烯酸呈U型結(jié)合在細(xì)胞色素酶2J2的活

3、性口袋中。其羧基一端與Leu378和Gly486形成氫鍵，其脂肪鏈部分與 Ile127和Met128形成疏水相互作用。這些相互作用可以識(shí)別和固定花生四烯酸，使其在活性口袋中以正確的方向結(jié)合，從而有利于后續(xù)代謝反應(yīng)的發(fā)生。
　　通過(guò)動(dòng)力學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞色素酶2J2的突變T143A雖然遠(yuǎn)離其活性位點(diǎn)和花生四烯酸結(jié)合口袋，但是卻在水分子運(yùn)輸通道附近。通過(guò)對(duì)比野生型和T143A突變型細(xì)胞色素酶2J2水分子通道的直徑，我們發(fā)現(xiàn)在T143A突

4、變體中，其水分子運(yùn)輸通道的直徑為3.87±1.21埃。這使得水分子通過(guò)該通道的效率大大下降。而水分子在花生四烯酸的代謝反應(yīng)中起著至關(guān)重要的作用。T143A突變能夠通過(guò)降低活性口袋中的水分子，來(lái)降低花生四烯酸代謝效率。
　　細(xì)胞色素酶2J2的突變N404Y位于活性口袋的邊緣，距離Leu378較近。這個(gè)突變可以通過(guò)范德華作用改變Leu378的側(cè)鏈朝向，使其不能與花生四烯酸形成氫鍵。失去了Leu378與花生四烯酸羰基形成的氫鍵，花生四烯