过氧钒配合物抑制朊蛋白淀粉样肽的纤维形成

发布时间：2017-09-12 23:42

  本文关键词：过氧钒配合物抑制朊蛋白淀粉样肽的纤维形成

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【摘要】：蛋白构象病主要包括阿尔兹海默症、朊病毒症、帕金森症等神经退行性疾病,这些病的发生与淀粉样蛋白的聚集及纤维化有关,蛋白由正常构象变换为致病型构象。朊蛋白构象变化,沉积和神经毒性与朊病毒病息息相关,其致病机理为正常的朊蛋白Pr PC通过构象变换转化为致病型蛋白PrPSc。本文中,我们选用朊蛋白N-端的一段神经肽PrP106-126为研究对象,该片段的理化和生化性质与致病型朊蛋白PrPSc相似,包括纤维化、细胞毒性、抗蛋白酶水解活性、与细胞膜的结合性等。另外,109位和112位甲硫氨酸的氧化能够显著减弱淀粉样纤维的形成和其抗蛋白酶K水解性,但不能降低多肽在体内及体外的神经细胞毒性。考虑到甲硫氨酸的上述特性,PrP106-126的突变体M109F也选为研究对象,探索抑制淀粉样多肽聚集的药物,被用于对朊病毒症的研究。本论文选择具有不同立体效应的过氧钒配合物和空间结构一致,芳香配体不同的过氧钒金配合物与PrP106-126及其突变体M109F相互作用,发现它们对这两条多肽有很好的抑制效果和结合亲,特别是对该蛋白体系的核磁研究发现,过氧钒配合物对多肽中His111和Met109/112的共振信号影响显著,结合质谱结果揭示过氧钒配合物对PrP106-126及其突变体M109F有直接的结合作用及Met残基氧化作用。另外,过氧钒配合物与多肽结合能力的大小与抑制能力并无直接联系,尽管有的钒配合物与多肽的结合能力强,但是抑制效果并不明显。钒配合物本身的结构性质、与单体、寡聚体和纤维的结合能力,以及蛋白聚集后周围环境的改变都会影响钒配合物的抑制效果。虽然过氧钒配合物自身对神经细胞有一定的细胞毒性,但仍能够通过与PrP106-126及其突变体M109F相互作用,减小两条肽聚集体产生的细胞毒性。淀粉样蛋白构象病的治疗是一项重要的挑战。本研究过程结合多种实验手段,通过对过氧钒配合物与淀粉样蛋白相互作用的研究,为潜在金属药物用于治疗神经退行性疾病的研究提供了基础数据。
【关键词】：朊蛋白神经肽 过氧钒配合物 纤维化 甲硫氨酸氧化 细胞毒性
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R741
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 主要符号表10-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 前言11
• 1.2 常见的蛋白构象病11-14
• 1.2.1 阿尔兹海默病11-12
• 1.2.2 帕金森氏病12
• 1.2.3 II型糖尿病12
• 1.2.4 朊病毒病12-14
• 1.3 淀粉样蛋白或多肽聚集过程和细胞毒性14-15
• 1.4 淀粉样蛋白聚集的抑制剂15-17
• 第2章 过氧钒配合物与PrP106-126及其突变体的相互作用17-64
• 2.1 朊蛋白淀粉样肽17-22
• 2.1.1 朊蛋白淀粉样肽简述17-19
• 2.1.2 人朊蛋白淀粉样肽抑19-20
• 2.1.3 课题研究意义20-22
• 2.2 主要试剂及实验仪器22-23
• 2.2.1 化学试剂22-23
• 2.2.2 实验仪器23
• 2.3 过氧钒配合物的合成23-26
• 2.3.1 (NH_4)_3[VO(O_2)_2(ox)]·2H_2O合成23-24
• 2.3.2 (H_2bipy)[V_2O_2(O_2)4(bipy)_2]·6H_2O合成24
• 2.3.3 Na[VO(O_2)_2]·Na2SO4合成24-25
• 2.3.4 K_2[nic H{VO(O_2)_2}_2]·H_2O合成25
• 2.3.5 (NH_4)[VO(O_2)2(bipy)]·4H_2O合成25-26
• 2.3.6 (NH_4)[VO(O_2)2(phen)]·2H_2O合成26
• 2.4 过氧钒配合物与淀粉样肽相互作用实验方法26-30
• 2.4.1 荧光光谱实验研究过氧钒配合物对Pr P106-126及其突变体M109F聚集抑制作用26-28
• 2.4.2 透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope，，TEM）成像实验研究过氧钒配合物对Pr P106-126及其突变体M109F聚集抑制作用28
• 2.4.3 原子力显微镜（Atomic force microscope，AFM）成像实验研究过氧钒配合物对Pr P106-126及其突变体M109F聚集抑制作用28
• 2.4.4 质谱研究过氧钒配合物与Pr P106-126及其突变体M109F的结合作用..1828-29
• 2.4.5 核磁共振研究过氧钒配合物与Pr P106-126及其突变体M109F的相互作用29
• 2.4.6 循环伏安法研究过氧钒配合物与Pr P106-126及其突变体M109F的相互作用29
• 2.4.7 HPLC研究过氧钒配合物与Pr P106-126及其突变体M109F的相互作用1929-30
• 2.4.8 MTT法研究过氧钒配合物对Pr P106-126及其突变体M109F聚集体的细胞毒性的调控30
• 2.5 结果与讨论30-63
• 2.5.1 过氧钒配合物对Pr P106-126及其突变体M109F聚集的荧光分析30-32
• 2.5.2 过氧钒配合物抑制Pr P106-126和及其突变体M109F聚集的IC50值和透射电镜实验32-37
• 2.5.3 AFM研究过氧钒配合物对Pr P06-126及其突变体M109F聚集的抑制作用37-40
• 2.5.4 过氧钒配合物对Pr P106-126和M109F肽作用的质谱结果40-45
• 2.5.5 过氧钒配合物对Pr P106-126和M109F肽作用的核磁结果45-51
• 2.5.6 HPLC分析51-52
• 2.5.7 循环伏安法研究过氧钒配合物与Pr P106-126及其突变体M109F的结合方式52-57
• 2.5.8 内源荧光法研究过氧钒配合物与M109F肽的结合57-59
• 2.5.9 过氧钒配合物对Pr P106-126及其突变体M109F肽细胞毒性的调控59-63
• 2.6 小结63-64
• 第3章 结论与展望64-66
• 3.1 结论64-65
• 3.2 展望65-66
• 参考文献66-76
• 硕士期间论文发表情况76-77
• 致谢77-78

【参考文献】

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1 曹傲能;汪蔚学;宇文泰然;邓巍;来鲁华;;小热休克蛋白MjHSP16.5对多肽纤维生长的抑制及对成熟纤维的解聚作用[J];物理化学学报;2010年07期

2 毛晓波;王晨轩;刘磊;马晓晶;牛琳;杨延莲;王琛;;液/固界面多肽分子组装精细结构的扫描隧道显微镜研究[J];物理化学学报;2010年04期

3 李育新;;阿尔茨海默病病因研究进展[J];中国医疗前沿;2009年04期

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本文编号：840227