重組蕎麥胰蛋白酶抑制劑的初級(jí)晶體學(xué)研究.pdf

1、蛋白酶抑制劑(Proteinase inhibitor, PI)是一類(lèi)具有抑制蛋白酶活性的物質(zhì)，有機(jī)體內(nèi)的內(nèi)源性蛋白酶抑制劑一般是分子量相對(duì)較低的生物大分子，而小的非蛋白類(lèi)抑制劑大多來(lái)源于微生物。絲氨酸蛋白酶抑制劑(Serine Proteinase Inhibitor，SPI)作為主要的蛋白酶抑制劑之一，可以調(diào)控生物體內(nèi)的多種生理反應(yīng)、與蛋白酶的活性部位結(jié)合、抑制酶的催化作用或阻止酶原轉(zhuǎn)化為有活性的酶，SPI在一系列的生理病理過(guò)程中也

2、起著關(guān)鍵性的調(diào)控作用。
　　通過(guò)對(duì)一類(lèi)絲氨酸蛋白酶抑制劑功能與結(jié)構(gòu)研究的檢索，我們總結(jié)了該類(lèi)蛋白酶抑制劑結(jié)構(gòu)中不同的結(jié)構(gòu)單元對(duì)抑制劑分子結(jié)構(gòu)的形成的影響，及與穩(wěn)定性的關(guān)系;同時(shí)從多個(gè)層次比對(duì)了絲氨酸蛋白酶抑制劑類(lèi)型中多個(gè)家族分子間的同源性，并從多個(gè)角度對(duì)分子間的相互作用及作用機(jī)理進(jìn)行了描述與解釋。在此基礎(chǔ)上，我們將多年來(lái)蛋白酶抑制劑研究領(lǐng)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)與作用機(jī)制建立了連貫、完整的聯(lián)系，并通過(guò)基因工程手段制備出一種高活性蕎麥胰蛋白酶抑制

3、劑，為開(kāi)展該類(lèi)抑制劑的晶體學(xué)研究提供了材料。
　　經(jīng)同源性比對(duì)，我們發(fā)現(xiàn)蕎麥中的該類(lèi)抑制劑屬于絲氨酸蛋白酶抑制劑(serineproteinase inhibitors，serpin)中的馬鈴薯抑制劑Ⅰ家族(Potato Inhibitor-Ⅰ Family)，并且具有誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的作用。為了從分子水平對(duì)該抑制劑的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系進(jìn)行研究，我們分別開(kāi)展了rBTI分子及該分子與其相互作用的蛋白酶形成的復(fù)合物的生物大分子結(jié)晶生長(zhǎng)、

4、X-ray衍射及初步的數(shù)據(jù)處理等研究。首先制備出適合于結(jié)晶生長(zhǎng)的rBTI純品，經(jīng)過(guò)對(duì)結(jié)晶條件的優(yōu)化，獲得了較好的晶體;之后通過(guò)對(duì)X-ray衍射條件的摸索，收集了該分子晶體的衍射數(shù)據(jù)，并對(duì)衍射數(shù)據(jù)進(jìn)行了初步分析。通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，我們獲得了有利于深入開(kāi)展該分子晶體結(jié)構(gòu)的解析及結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系研究的有價(jià)值的指導(dǎo)信息。
　　由于在rBTI分子與相應(yīng)酶的相互作用過(guò)程中較為詳細(xì)的分子水平的反應(yīng)機(jī)制尚不確定，在研究領(lǐng)域還存在不同的觀點(diǎn)，為了從蛋白