配體結(jié)合對G蛋白力學性能影響的研究.pdf

1、蛋白質(zhì)的機械穩(wěn)定性在細胞粘附、肌肉收縮等眾多生命過程研究中扮演著重要的角色，如何對蛋白質(zhì)的機械性能進行有效調(diào)控是結(jié)構(gòu)生物學領(lǐng)域有待解決的重要問題。目前，對蛋白質(zhì)機械穩(wěn)定性進行調(diào)控的主要手段是直接調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的抗力部位，從而達到對蛋白質(zhì)機械性能的調(diào)控。近期有研究小組利用原子力顯微鏡實驗發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象，即人類免疫球蛋白的Fc片段(hFc)不是直接作用于抗力部位，而是通過一種長程變構(gòu)效應(yīng)達到對GB1蛋白質(zhì)機械性能的調(diào)控，然而這種長程

2、調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)機械穩(wěn)定性的內(nèi)部機制并不清楚。
　　本論文采用拉伸分子動力學(SMD)模擬方法，研究了GB1蛋白結(jié)合hFc前后力學性能的變化，在此基礎(chǔ)上提出了hFc對GB1力學性能的調(diào)控機制。主要內(nèi)容如下：
　　首先，我們利用恒速SMD(cv-SMD)模擬以及恒力SMD(cf-SMD)模擬分別研究了GB1蛋白結(jié)合hFc前后的受力去折疊過程以及去折疊力的大小，探討了配體結(jié)合對GB1蛋白的機械穩(wěn)定性的影響情況。
　　其次，基于G

3、B1單體蛋白和GB1-hFc復合物的SMD模擬軌跡，我們對兩個體系中β1-β4、β1-β2和β3-β4之間的氫鍵斷裂情況進行了分析，成功找到了GB1蛋白結(jié)構(gòu)中的抗力部位，并且研究表明，hFc配體的結(jié)合并不改變體系的抗力部位。
　　最后，我們分析了GB1蛋白的抗力部位和配體結(jié)合部位在外力作用下的形變情況，在此基礎(chǔ)上，提出了配體結(jié)合對GB1蛋白機械穩(wěn)定性的長程調(diào)控機制。我們發(fā)現(xiàn)拉伸外力在引起蛋白質(zhì)抗力部位發(fā)生形變的同時也會導致結(jié)合部位