基于互信息对溶菌酶氨基酸主链二面角与侧链二面角之间关系的研究

发布时间：2017-12-06 23:17

  本文关键词：基于互信息对溶菌酶氨基酸主链二面角与侧链二面角之间关系的研究

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【摘要】：溶菌酶是一种自然界中广泛存在的糖苷水解酶,不仅能有效地水解细菌的细胞壁,使细菌溶解,还能直接与病毒蛋白结合,使病毒失活,从而起到抗菌、消炎、抗病毒的作用。溶菌酶主要有三种类型,研究最多的为C型溶菌酶。C型溶菌酶一般是由129个氨基酸组成的单链蛋白质,含18种氨基酸。溶菌酶是第一个被用X射线衍射方法解析出结构的酶。随后,大量的溶菌酶不同形式的晶体结构也被解析出来:正方晶系、三斜晶系、单斜晶系、斜方晶系还有很多突变体。由于溶菌酶的稳定性、溶解度和它在不同条件下以不同的结晶形式都较容易结晶的特性,使溶菌酶成为生物结晶学上最多研究的蛋白之一。溶菌酶的结构与功能都较为明确,在PDB数据库中,能够获取到大量的溶菌酶晶体结构用于研究。本研究对已有的溶菌酶大量的主链二面角与侧链二面角数据文件进行处理,计算出每个氨基酸在不同文件中的主链二面角与侧链二面角之间的互信息,发现大多数位置含有侧链的氨基酸其互信息都在0到0.2之间,只有19个位置的氨基酸互信息分布范围很广。接着分析互信息大于0.3的氨基酸,发现互信息大于0.3的13个氨基酸恰好也是互信息分布范围较大的氨基酸。对19个互信息分布范围较大的氨基酸的性质、与溶菌酶的二级结构之间的位置关系、与其临近基团之间的相互作用、与溶菌酶的催化结构域之间的关系进行研究,发现它们主要都是极性氨基酸和亲水性氨基酸,有相对较长的侧链和易解离的基团,均为链状结构,无环状结构;均不位于α螺旋、β折叠结构上,大多位于Turn结构中;互信息大于0.3的氨基酸有相对较多的会产生影响的临近基团个数;SER36和GLN57在溶菌酶的催化基团GLU35和ASP52附近,其余的氨基酸类似于对称分布于溶菌酶的结构域裂缝附近,其中13个互信息大于0.3的氨基酸更倾向分布于溶菌酶的中部,而其余6个氨基酸则更倾向分布于溶菌酶蛋白的两端。本研究通过对溶菌酶氨基酸主链二面角与侧链二面角之间互信息的分析,为更好的理解氨基酸主链二面角与侧链二面角之间的相互关系奠定了基础,也对互信息之于氨基酸主链二面角与侧链二面角之间关系的意义做了进一步阐释。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：Q55

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本文编号：1260311