酶及小分子诱导的短肽自组装行为在限域空间的研究和应用
发布时间：2021-09-30 04:17
分子自组装是自然界进化过程中普遍存在的现象,核酸、蛋白质、细胞甚至生命的形成都是通过自组装实现的,而生物体内的大多数自组装活动均是在各种各样的限域环境中进行的,如细胞、脂质膜、酶囊、囊泡、胶束生物有机骨架等。短肽分子本质上是一种低分子量的生物活性蛋白,因其内在的生物相容性、生物降解性以及低免疫原等特点成为当下的研究热点。作为一种自下而上构建超分子纳米材料的结构基元,短肽分子的组装基础是各种分子间协同的相互作用力,这些作用力可通过一些常用的动力学参数进行调制,包括pH、温度、金属离子、酶以及小分子等。基于此,我们从仿生学的角度出发,通过改变共价键、非共价键以及组装环境,以温和的生物刺激来触发分子的自组装活动,并通过模拟生物体内的受限环境来探究限域空间对短肽自组装的影响。首先,设计了一系列N-芴基-9-甲氧羰基（Fmoc）修饰的二肽及氨基酸来探索嗜热菌蛋白酶的催化作用。实验和计算模拟结果表明,氨基酸的疏水性和序列与嗜热菌蛋白酶催化反应的结合能力和催化效率有显著的相关性。根据不同的底物设计,嗜热菌蛋白酶可以催化反应向水解或缩合方向发展。利用嗜热菌蛋白酶的双向催化作用设计了一个两步反应,完成了...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)北京市
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【图文】：
图１．１?（ａ）芳香环的分子结构；（ｂ）两亲性肽的典型分子结构示意图及相应的??
?第１章引言???和天冬氨酸）以及碱性氨基酸（组氨酸、精氨酸和赖氨酸）在生理ｐＨ值下分别??带正电和负电。此外，还有三种特殊的氨基酸：甘氨酸是最具柔韧性的氨基酸，??它是唯一的非手性氨基酸；脯氨酸的刚性与甘氨酸柔韧性的协同结合在形成Ｐ转??角时起重要作用；半胱氨酸易被氧化形成二硫键（图１．２）?这些具有不同??结构和功能的氨基酸通过排列组合的方式形成具有不同序列的肽，这为基于肽组??装的超分子纳米材料提供了充足且多样的结构基元＝??Ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ?“剛??（Ａ）?ａｌａｒｌｎｅ?（Ｖ）?ｖａｌｉｎｅ?（ｌ）?ｆｅｕｃｉｎｅ?（Ｉ）?ｉｓｏ！ｅｕｃｉｒｉｅ?（Ｍ）?ｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅ?；？、！，－）?ｖ?ｘ，ｃ－?ｉ、：?Ｙ?＇、■＇：心崎＾?ｗ?．??＾?＼?｜?Ｓｏ??Ｃｈａｒｇｅｄ?．丄??硕ｉｗ——?ｊ?—ｍｓ??Ｔ??口““ｄ??（Ｄ）?ａｓｐｓｒｔｘ：?ａｃｉｄ?（￡｝?ｇｌｕｔａｍｉｃ?ａｃｉｄ?｜?｜?（Ｋ）?｛？）?ａｒｇｉｎ？ｒ？？?｜?…！??ｈ７ｖＩｏｈ?￥１ｏｈ?｜?ｈｖｌＯＨＨ，％ｌ０Ｍ?卜、义＿?｜?％?？??ＶＨ?１?ＩＩ?＼?＼?Ｉ?Ｖ）Ｈ???ｉ?ｊ?，，痛人?＿，?｜???Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ?Ｏｔｈｅｒ??＜Ｓ）货ｒｉ■液?（Ｔ）热ｒｅｆｉｎｅ?（Ｎ）?ａｓｐｓｍ§ｉ？ｖｅ?（Ｑ）?ｇｉｕｆｅｆ＾ｎｅ?（Ｐ）?ｆｘｏ＾ｎｅ?（Ｑ）?＾ｙｃｉｍ?（Ｃ）?ｔｙ＆ｌ＆ｓ??Ｈ＞Ｎｙ＾〇Ｈ?＾－＾ｏｈ?＾ｙ＾ｏＨ＾ｙ＾ｏＨ?（＾〇？?Ｈ＞Ｎ＾ｏｈ＾Ｙ＾ｏｈ??＾？ＯＨ?＾－ＯＨ?Ｌ?？Ｖｓｈ???°?Ｏ＾ＮＨ，??
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本文编号：3415108
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)北京市
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【图文】：
图１．１?（ａ）芳香环的分子结构；（ｂ）两亲性肽的典型分子结构示意图及相应的??
?第１章引言???和天冬氨酸）以及碱性氨基酸（组氨酸、精氨酸和赖氨酸）在生理ｐＨ值下分别??带正电和负电。此外，还有三种特殊的氨基酸：甘氨酸是最具柔韧性的氨基酸，??它是唯一的非手性氨基酸；脯氨酸的刚性与甘氨酸柔韧性的协同结合在形成Ｐ转??角时起重要作用；半胱氨酸易被氧化形成二硫键（图１．２）?这些具有不同??结构和功能的氨基酸通过排列组合的方式形成具有不同序列的肽，这为基于肽组??装的超分子纳米材料提供了充足且多样的结构基元＝??Ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ?“剛??（Ａ）?ａｌａｒｌｎｅ?（Ｖ）?ｖａｌｉｎｅ?（ｌ）?ｆｅｕｃｉｎｅ?（Ｉ）?ｉｓｏ！ｅｕｃｉｒｉｅ?（Ｍ）?ｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅ?；？、！，－）?ｖ?ｘ，ｃ－?ｉ、：?Ｙ?＇、■＇：心崎＾?ｗ?．??＾?＼?｜?Ｓｏ??Ｃｈａｒｇｅｄ?．丄??硕ｉｗ——?ｊ?—ｍｓ??Ｔ??口““ｄ??（Ｄ）?ａｓｐｓｒｔｘ：?ａｃｉｄ?（￡｝?ｇｌｕｔａｍｉｃ?ａｃｉｄ?｜?｜?（Ｋ）?｛？）?ａｒｇｉｎ？ｒ？？?｜?…！??ｈ７ｖＩｏｈ?￥１ｏｈ?｜?ｈｖｌＯＨＨ，％ｌ０Ｍ?卜、义＿?｜?％?？??ＶＨ?１?ＩＩ?＼?＼?Ｉ?Ｖ）Ｈ???ｉ?ｊ?，，痛人?＿，?｜???Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ?Ｏｔｈｅｒ??＜Ｓ）货ｒｉ■液?（Ｔ）热ｒｅｆｉｎｅ?（Ｎ）?ａｓｐｓｍ§ｉ？ｖｅ?（Ｑ）?ｇｉｕｆｅｆ＾ｎｅ?（Ｐ）?ｆｘｏ＾ｎｅ?（Ｑ）?＾ｙｃｉｍ?（Ｃ）?ｔｙ＆ｌ＆ｓ??Ｈ＞Ｎｙ＾〇Ｈ?＾－＾ｏｈ?＾ｙ＾ｏＨ＾ｙ＾ｏＨ?（＾〇？?Ｈ＞Ｎ＾ｏｈ＾Ｙ＾ｏｈ??＾？ＯＨ?＾－ＯＨ?Ｌ?？Ｖｓｈ???°?Ｏ＾ＮＨ，??
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本文编号：3415108
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