中药活性成分对蛋白质的构象影响及其机理研究

发布时间：2017-09-12 14:14

  本文关键词：中药活性成分对蛋白质的构象影响及其机理研究

  更多相关文章： 黄杨素D 豆腐果苷 橙黄决明素 蛋白质 光谱分析法

【摘要】：传统中医在现代医疗体系中发挥了不可替代的作用。中医大量使用的中草药含有的药用活性成分,这些活性成分发挥治疗作用的机理是现代医学、化学、生物学的研究热点。而蛋白质是生命活动的具体功能实现者,药物分子大部分是通过与蛋白质结合,改变了具有特定功能的蛋白质原始结构,从而改变了蛋白质的性质并且发挥其应有的作用。本文中,我们选取了人体循环系统中含量最多的蛋白质—人血清白蛋白(HSA)和消化系统中消化酶的主要成分之一—胃蛋白酶(pepsin),并且从中药活性成分中的三个大类—甾族化合物、苷类化合物、醌类化合物中分别选取了黄杨素D(CVB)、豆腐果苷(helicid)和橙黄决明素(AO)作为研究对象,利用多种研究方法,包括稳态荧光、同步荧光(SFS)、时间分辨荧光寿命、紫外-可见光吸收(UV-vis)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、圆二色谱(CD)、分子模拟对接(Molecular Modeling),系统性地研究并描述了人血清白蛋白或胃蛋白酶与黄杨素D、豆腐果苷、橙黄决明素之间的相互作用类型、性质和有关参数,并比较了橙黄决明素与胃蛋白酶和人血清白蛋白之间的相互作用的异同。结论:荧光猝灭数据证明了黄杨素D、豆腐果苷、橙黄决明素都能能猝灭HSA或胃蛋白酶的荧光,说明黄杨素D、豆腐果苷、橙黄决明素均与HSA或胃蛋白酶发生了相互作用。同步荧光数据表明黄杨素D、豆腐果苷、橙黄决明素猝灭了HSA中色氨酸残基Trp214和酪氨酸残基的荧光,对于胃蛋白酶则是胃蛋白酶中的Trp39的荧光。温度控制荧光猝灭实验表明:第一,黄杨素D、豆腐果苷、橙黄决明素猝灭HSA或胃蛋白酶的荧光的机理全部属于静态猝灭机理。第二,豆腐果苷与HSA的结合是由疏水作用力,包括一定量的氢键作用力驱动的,而CVB与HSA的结合不同,CVB与HSA之间的相互作用力主要是氢键作用力和范德华力,橙黄决明素与HSA或者胃蛋白酶的结合则主要由静电作用驱动,且结合位点数皆为1。紫外-可见光吸收数据表明黄杨素D、豆腐果苷、橙黄决明素与蛋白质的结合均改变了HSA或胃蛋白酶的二级结构。傅里叶变换红外光谱和圆二色谱数据表明黄杨素D、豆腐果苷、橙黄决明素改变了HSA二级结构中的α-螺旋结构的含量,橙黄决明素与胃蛋白酶的结合则是改变了胃蛋白酶中β-折叠的含量。分子对接模拟实验表明,黄杨素D、豆腐果苷、橙黄决明素与HSA的对接位点都位于siteΙ,橙黄决明素与胃蛋白酶的对接位点位于胃蛋白酶椭球形结构的中央疏水空腔。非辐射能量转移方法计算表明HSA与黄杨素D、豆腐果苷的结合距离全部小于8 nm。时间分辨荧光寿命实验说明橙黄决明素猝灭HSA或胃蛋白酶的机理均属于静态猝灭机理。
【关键词】：黄杨素D 豆腐果苷 橙黄决明素 蛋白质 光谱分析法
【学位授予单位】：河南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.3;R284
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-31
• 1.1 引言11-13
• 1.2 中草药中的活性成分对蛋白质结构与性质的影响13-22
• 1.2.1 甾族化合物与皂苷15-19
• 1.2.2 苷类化合物19-21
• 1.2.3 醌类化合物21-22
• 1.3 人血清白蛋白（HSA）与胃蛋白酶（Pepsin）22-24
• 1.3.1 HSA与Pepsin的简要介绍22
• 1.3.2 HSA与Pepsin的结构22-24
• 1.4 研究蛋白质结构与性质的方法24-27
• 1.4.1 荧光光谱法24
• 1.4.2 紫外-可见光吸收光谱（UV-vis）24-25
• 1.4.3 傅立叶变换红外光谱（FT-IR）25
• 1.4.4 远紫外圆二色谱（CD）25-26
• 1.4.5 分子对接技术26
• 1.4.6 凝胶色谱法26
• 1.4.7 毛细管电泳法26-27
• 1.5 中药活性成分改变蛋白质构象与性质的研究成果27-31
• 第二章 黄杨素D对人血清白蛋白构象与性质的影响研究31-45
• 2.1 引言31-32
• 2.2 所用药品与方法32-34
• 2.2.1 药品与仪器32
• 2.2.2 操作与方法32-33
• 2.2.3 荧光猝灭法基本原理与操作33-34
• 2.2.4 分子模拟对接技术34
• 2.3 结果与讨论34-44
• 2.3.1 CVB-HSA体系荧光分析结果34-37
• 2.3.2 热力学数据分析37-38
• 2.3.3 其他光谱数据结果分析38-41
• 2.3.4 分子对接结果41-42
• 2.3.5 HSA与CVB之间的能量转移42-44
• 2.4 本章小结44-45
• 第三章 豆腐果苷改变人血清白蛋白结构与性质的机理研究45-57
• 3.1 引言45-46
• 3.2 仪器、药品和方法46-47
• 3.3 结果与讨论47-55
• 3.3.1 豆腐果苷猝灭HSA荧光的结果47-48
• 3.3.2 热力学数据分析48-49
• 3.3.3 分子对接结果分析49-50
• 3.3.4 同步荧光数据结果与分析50-51
• 3.3.5 傅立叶变换红外光谱结果与分析51-52
• 3.3.6 圆二色谱数据结果与分析52-53
• 3.3.7 3D荧光数据结果与分析53-54
• 3.3.8 HSA与豆腐果苷之间的能量转移54-55
• 3.4 本章小结55-57
• 第四章 橙黄决明素对人血清白蛋白或胃蛋白酶结构与性质的改变及其机理研究57-85
• 4.1 引言57-58
• 4.2 药品与方法58-61
• 4.2.1 药品58
• 4.2.2 仪器与方法58-61
• 4.3 结果与讨论61-82
• 4.3.1 稳态荧光数据结果分析61-66
• 4.3.2 同步荧光（SFS）数据分析66-68
• 4.3.3 3D荧光数据结果68-69
• 4.3.4 紫外-可见光（UV-vis）吸收数据结果分析69-71
• 4.3.5 傅里叶变换红外吸收光谱71-75
• 4.3.6 圆二色谱数据结果与分析75-76
• 4.3.7 热力学数据分析76
• 4.3.8 时间分辨荧光寿命数据结果76-78
• 4.3.9 计算机模拟分子对接结果78-81
• 4.3.10 位点竞争实验结果81-82
• 4.4 本章小结82-85
• 第五章 总结与展望85-87
• 参考文献87-97
• 致谢97-99
• 攻读学位期间发表的学术论文99-100

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本文编号：837695