靶向两种人源蛋白质的表征与模拟计算
发布时间：2021-09-25 15:27
蛋白质是构成人体细胞结构的重要组成部分,了解人体内承担各种生命活动的功能蛋白质有助于我们更好探索生命的奥秘,本论文就酶SHMT2（Human Mitochondrial Serine Hydroxymethyltransferase）和鲜味受体 T1R1/T1R3（Taste Receptor Type 1 Member 1/3）这两类蛋白质展开详细的探究。SHMT2酶是一碳代谢途径的重要药物靶标,在多种癌细胞的代谢重编程中发挥重要作用,然而目前尚未描述有效靶向SHMT2的抑制剂。因此,本文建立一套直接靶向SHMT2的系统,即首先利用虚拟筛选的手段,从Specs库的21万种化合物中筛选27出种化合物作为潜在的SHMT2抑制剂,以进行生物活性验证;其次通过建立的SHMT2单酶催化体外抑制动力学体系,快速对27种化合物进行筛选。最终,筛选出三种对SHMT2表现出强效和非竞争性抑制的化合物:AM-807/42004511（IC50=14.52±4.1665 μM）,AM-807/40675298（IC50=94.52±5.8991 μM）,AM-807/42004633（IC50=9.43±...
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
虚拟筛选流程[53]
华东师范大学硕士学位论文8种方法是采用分子对接和动力学模拟这两种计算手段预测和评估针对靶标的具有良好药理活性的化合物[53,56]，且以其计算流程快速与计算成本较低而突出。目前已经开发了几种用于学术和商业用途的对接工具，例如AutoDockVina[57]，DOCK[58]，Glide[59]，BINDSURF[60]和METADOCK[61]。此外，将上述计算机虚拟筛选的能很好结合的候选化合物，通过体外实验验证，能够有效地避免假阳性化合物的产生，从而使筛选到的化合物可以有效地抑制蛋白质在其体内的生物活性。因此靶向SHMT2的抑制剂筛选就是基于已解析SHMT2的蛋白质结构[62](如图1-2所示)以及有关SHMT2代谢过程的信息采用上述方法进行，使其更加方便快捷筛选到特异性靶向SHMT2的抑制剂。图1-2SHMT2酶晶体结构[62]Figure1-2CrystalstructureofSHMT2[62]1.4T1R1/T1R3受体味觉是用来评估潜在食物的质量与营养价值，从而决定是否对这些食物进行摄入的一种感官系统，通常，人体的味觉系统能够检测和响应苦、甜、鲜、咸、酸五种基本口味[63]。其中，鲜味由于其独特的风味对人类的味觉感官具有很大的吸引力，而且人类对鲜味的着迷不仅是由于鲜味剂可以产生令人愉悦的风味，还在于它们能够提供人体对体内蛋白质等营养价值的需求。因此，鲜味在接受口味偏好和多种食品的消费中起着至关重要的作用。鲜味是通过位于人体口腔味蕾上的鲜味受体与外界环境中鲜味剂之间的味觉识别而进行感知。鲜味剂已成为人们日常饮食的必需添加剂，而目前只有谷氨酸钠等少量鲜味剂可供选择，因此，
华东师范大学硕士学位论文10图1-3GPCRs蛋白的分类[69]Figure1-3ClassificationofGPCRsproteins[69]1.4.2C类GPCRs结构特征C类GPCRs家族成员在许多生理过程中发挥着重要作用，例如调节中枢神经系统(CNS)中缓慢和长期的突触传递，味觉感知和钙稳态。该家族由代谢型谷氨酸受体(mGlus，8个成员)，γ-氨基丁酸B受体(GABAB，2个成员)，钙敏感受体(CaS，1个成员)，甜味和鲜味受体(T1Rs，3个成员)，碱性氨基酸受体(GPRC6A)和一些孤儿受体(GPR156，GPR158，GPR179和RAIG等5个成员)组成，如图1-4B所示。C类GPCRs的一个显着特征是由大的N末端胞外域(ECD)介导的细胞表面组成型二聚化，分别为同源二聚体和异源二聚体[70](图1-5)。同源二聚体受体，是两个相同蛋白质之间的缔合，例如mGlu、CaS和GPRC6A，这类受体的ECD通过分子间二硫键共价连接[71,72]。异源二聚体受体，是两个不同的蛋白质之间的缔合，例如GABAB和T1Rs，这类受体虽然并不是通过共价键连接，但是该类受体的异二聚化是是获得功能性二聚体所必需的，因为其中一个亚基包含内源性配体结合位点，而另一个亚基则介导信号转导[70]。二聚体中的每个亚基通常由ECD，一个连接肽，一个7TMD和一个在羧基末端(C末端)上不同长度的胞质尾组成，如图1-4A所示。其中C末端尾部是一个高度可变的结构域，并在支架和信号蛋白偶联中发挥作用[73]。ECD由两个结构域组成，分别为维纳斯捕蝇草结构域(VFTD)和富含半胱氨酸的结构域(CRD)[74](GABAB受体除外)。其中VFTD是天然配体的正构结合位点，负责配体结合和激活受体，由两个叶(LB1
【参考文献】：
期刊论文
[1]鲜味肽与鲜味受体的研究进展[J]. 王莉,伍圆明,孙伟峰,车振明,丁文武. 中国调味品. 2019(02)
[2]一碳单位代谢以及抗叶酸类抗肿瘤药物[J]. 魏珍,余巍. 中国细胞生物学学报. 2018(12)
[3]真核模式生物蛋白质数据库统计规律研究[J]. 冯立芹,李宏. 中国医学物理学杂志. 2014(06)
[4]大肠杆菌表达系统的研究进展[J]. 解庭波. 长江大学学报(自科版)医学卷. 2008(03)
[5]大肠杆菌表达系统的研究进展[J]. 戎晶晶,刁振宇,周国华. 药物生物技术. 2005(06)
博士论文
[1]蛋白质相互作用预测方法的研究[D]. 史明光.中国科学技术大学 2009
本文编号：3409981
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
虚拟筛选流程[53]
华东师范大学硕士学位论文8种方法是采用分子对接和动力学模拟这两种计算手段预测和评估针对靶标的具有良好药理活性的化合物[53,56]，且以其计算流程快速与计算成本较低而突出。目前已经开发了几种用于学术和商业用途的对接工具，例如AutoDockVina[57]，DOCK[58]，Glide[59]，BINDSURF[60]和METADOCK[61]。此外，将上述计算机虚拟筛选的能很好结合的候选化合物，通过体外实验验证，能够有效地避免假阳性化合物的产生，从而使筛选到的化合物可以有效地抑制蛋白质在其体内的生物活性。因此靶向SHMT2的抑制剂筛选就是基于已解析SHMT2的蛋白质结构[62](如图1-2所示)以及有关SHMT2代谢过程的信息采用上述方法进行，使其更加方便快捷筛选到特异性靶向SHMT2的抑制剂。图1-2SHMT2酶晶体结构[62]Figure1-2CrystalstructureofSHMT2[62]1.4T1R1/T1R3受体味觉是用来评估潜在食物的质量与营养价值，从而决定是否对这些食物进行摄入的一种感官系统，通常，人体的味觉系统能够检测和响应苦、甜、鲜、咸、酸五种基本口味[63]。其中，鲜味由于其独特的风味对人类的味觉感官具有很大的吸引力，而且人类对鲜味的着迷不仅是由于鲜味剂可以产生令人愉悦的风味，还在于它们能够提供人体对体内蛋白质等营养价值的需求。因此，鲜味在接受口味偏好和多种食品的消费中起着至关重要的作用。鲜味是通过位于人体口腔味蕾上的鲜味受体与外界环境中鲜味剂之间的味觉识别而进行感知。鲜味剂已成为人们日常饮食的必需添加剂，而目前只有谷氨酸钠等少量鲜味剂可供选择，因此，
华东师范大学硕士学位论文10图1-3GPCRs蛋白的分类[69]Figure1-3ClassificationofGPCRsproteins[69]1.4.2C类GPCRs结构特征C类GPCRs家族成员在许多生理过程中发挥着重要作用，例如调节中枢神经系统(CNS)中缓慢和长期的突触传递，味觉感知和钙稳态。该家族由代谢型谷氨酸受体(mGlus，8个成员)，γ-氨基丁酸B受体(GABAB，2个成员)，钙敏感受体(CaS，1个成员)，甜味和鲜味受体(T1Rs，3个成员)，碱性氨基酸受体(GPRC6A)和一些孤儿受体(GPR156，GPR158，GPR179和RAIG等5个成员)组成，如图1-4B所示。C类GPCRs的一个显着特征是由大的N末端胞外域(ECD)介导的细胞表面组成型二聚化，分别为同源二聚体和异源二聚体[70](图1-5)。同源二聚体受体，是两个相同蛋白质之间的缔合，例如mGlu、CaS和GPRC6A，这类受体的ECD通过分子间二硫键共价连接[71,72]。异源二聚体受体，是两个不同的蛋白质之间的缔合，例如GABAB和T1Rs，这类受体虽然并不是通过共价键连接，但是该类受体的异二聚化是是获得功能性二聚体所必需的，因为其中一个亚基包含内源性配体结合位点，而另一个亚基则介导信号转导[70]。二聚体中的每个亚基通常由ECD，一个连接肽，一个7TMD和一个在羧基末端(C末端)上不同长度的胞质尾组成，如图1-4A所示。其中C末端尾部是一个高度可变的结构域，并在支架和信号蛋白偶联中发挥作用[73]。ECD由两个结构域组成，分别为维纳斯捕蝇草结构域(VFTD)和富含半胱氨酸的结构域(CRD)[74](GABAB受体除外)。其中VFTD是天然配体的正构结合位点，负责配体结合和激活受体，由两个叶(LB1
【参考文献】：
期刊论文
[1]鲜味肽与鲜味受体的研究进展[J]. 王莉,伍圆明,孙伟峰,车振明,丁文武. 中国调味品. 2019(02)
[2]一碳单位代谢以及抗叶酸类抗肿瘤药物[J]. 魏珍,余巍. 中国细胞生物学学报. 2018(12)
[3]真核模式生物蛋白质数据库统计规律研究[J]. 冯立芹,李宏. 中国医学物理学杂志. 2014(06)
[4]大肠杆菌表达系统的研究进展[J]. 解庭波. 长江大学学报(自科版)医学卷. 2008(03)
[5]大肠杆菌表达系统的研究进展[J]. 戎晶晶,刁振宇,周国华. 药物生物技术. 2005(06)
博士论文
[1]蛋白质相互作用预测方法的研究[D]. 史明光.中国科学技术大学 2009
本文编号：3409981
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