当前位置:主页 > 医学论文 > 病理论文 >

人C5a新型受体(C5L2)N端突变体的功能研究

发布时间:2018-05-07 03:14

  本文选题:C5a + C5L2 ; 参考:《第三军医大学》2007年硕士论文


【摘要】: 过敏毒素C5a是炎症反应的重要介质和趋化因子,在急性肺损伤、脓毒血症、脑膜炎、风湿性关节炎、肾小球肾炎等多种疾病的发生发展过程中起重要作用。C5a在体内被羧肽酶作用后,其C-端第74位精氨酸(Arg)迅速地分离,而成为去精C5a(C5a des-Arg~(74))。C5a通过其受体-CD88和C5L2(C5a like receptor-2)来实现生物学活性。C5a与CD88通过两点模型相互作用后,介导一系列的炎症反应,如激发细胞脱颗粒,释放组胺,增强血管通透性;诱导白细胞表达分泌IL-6等细胞因子。C5L2是C5a的新型受体,其最大的特点是与C5a/C5a des-Arg~(74)呈高亲和力结合,且不与G蛋白偶联、无信号传导的清道夫受体,它可能通过有效地结合过敏毒素(如:C5a/C3a/C4a等)在清除和降低炎症反应方面发挥主要作用。目前C5a-C5L2相互作用的结合位点和结合模型尚未揭晓,仅根据CD88的研究推测其也为两点结合模型,且C5L2 N端为主要的功能域,负责和绝大部分的配体结合。寻找C5L2蛋白和C5a的结合位点,可以全面了解其功能,同时通过作用于该位点激活或促进配受体的结合,理论上能够阻断或减少C5a-CD88的相互作用,从而降低C5a引起的炎症反应,为治疗炎性相关疾病找到一条新的通路。 体外定点突变技术可以对某个区域内的特定碱基进行定点改变、缺失或插入,通过突变前后蛋白质功能的变化来研究其结构与功能的关系。本研究就是通过生物信息学分析C5L2与C5a的可疑结合位点,同源模建的方法预测C5L2三维立体结构;选取C5L2N端为研究对象,构建多个突变体,通过原核表达野生型和突变型蛋白,利用生物传感器检测突变前后C5L2 N端蛋白与C5a结合力的变化,从而初步定位与C5a发生相互作用的关键区域;再合成1条含有该位点的多肽,通过体外细胞实验和活体动物实验,验证该多肽拮抗炎症的效应,为进一步研究C5L2的功能以及治疗C5a相关疾病的研究奠定基础。 实验方法 1.利用生物信息学技术分析C5L2结构特点及其分子的跨膜结构、二级结构、亲水性、可及性、柔韧性等;再通过同源模建的方法预测C5L2蛋白的三维立体结构。 2.利用基因重组技术和定点突变技术构建原核表达野生型和突变型C5L2-N端重组体;经IPTG诱导表达,亲和层析法纯化融合蛋白,最后经凝血酶Xa酶切纯化后,获得纯度较高的目的蛋白。 3.rhC5a包被于生物传感器芯片,分别检测原核表达的野生型和突变型蛋白与rhC5a的结合力。 4.合成1条含有结合位点的多肽,命名为D3,在体外预先与rhC5a孵育30min后,加入中性粒细胞培养体系,培养4小时后,其细胞上清液经ELISA检测IL-6水平;复制小鼠内毒素休克模型,通过对小鼠48h生存率的观察,初步研究该多肽在体内拮抗C5a的活性。 实验结果 1.C5L2第3-22位、第179-183、第190-195位,第265-275位为其可能的配体结合域,由于C5L2 N-端,尤其是以ASP~(12,15,18)为中心的肽段呈现出高的亲水性、柔韧性及可及性,使其成为本次研究的对象。同源模建获得了C5L2蛋白的三维空间结构;表面静电势能图显示:C5a表面氨基酸残基富集正电荷,C5L2表面富集负电荷,二者可以通过正负电荷的吸引完成配受体的结合。在此基础上,以ASP为靶点,确定了5个突变位点,为进行下一步的分子生物学实验奠定了基础。 2.野生型表达载体经PCR和酶切方法初步鉴定构建成功,测序结果显示目的片段插入正确,并命名为W;突变型表达载体测序结果显示突变位点为设计位点,我们将突变成功的2个缺失突变体命名为D-1和D-2,3个点突变体分别命名为S-1,S-2和S-3。重组质粒转化成功后,IPTG诱导表达,获得了分子量约33 kDa的野生型及突变型融合蛋白;亲和层析技术获得纯度80%的融合蛋白;凝血酶Xa酶切纯化后,得到了约为4 kDa的目的蛋白。 3.rhC5a成功包被于生物传感器芯片。R4、W与S-1、S-2均可与rhC5a结合,结合率分别为88%,86%,85%和81%,四组问无显著性差异(P>0.05);S-3也可与rhC5a结合,但结合率明显下降,为21%,与前四组蛋白结合率有显著性差异(P<0.01);而D-1、D-2则不与rhC5a发生特异性结合反应,从而初步寻找到了与rhC5a结合位点密切相关的区域和关键的氨基酸残基。 4.多肽D3能显著减少rhC5a刺激后中性粒细胞产生IL-6(P<0.01);D3对LPS所致内毒素休克小鼠具有明显的保护作用,使D3治疗组的生存率较对照组明显提高(P<0.01)。 结论 1.与CD88不同,C5L2 N-端ASP~(22,25,32)不是C5L2与C5a结合的关键氨基酸。 2.C5L2 N-端第10-21位氨基酸(NH2-YGDYSDLSDRPV-COOH)可能是C5L2与C5a结合的关键区域,其中ASP~(12,15,18)起关键作用。 3.得到了一条具有抗炎效应的多肽。
[Abstract]:C5a and CD88 interact with C5a / C5a des - Arg ~ ( 74 ) .


In vitro site - directed mutagenesis technique can be used to study the relationship between the structure and function of C5L2 in a certain region by site - directed mutagenesis , deletion or insertion . The study is to study the relationship between the structure and function of C5L2 by bioinformatics analysis .


experimental method


1 . The structure of C5L2 was analyzed by bioinformatics . The structure , secondary structure , hydrophilicity , accessibility , flexibility and so on were analyzed . The three - dimensional structure of C5L2 protein was predicted by homologous modeling .


2.Construction of prokaryotic expression wild - type and mutant C5L2 - N - terminal recombinant by using gene recombination technology and fixed - point mutation technology ; IPTG - induced expression and affinity chromatography to purify the fusion protein ; and finally , the target protein with higher purity is obtained after being cut and purified by thrombin Xa .


3 . rhC5a was coated on biosensor chip to detect the binding force of wild type and mutant protein expressed in prokaryotic expression and rhC5a respectively .


4 . A polypeptide containing binding site was synthesized and named D3 . After incubation with rhC5a in vitro for 30 min , neutrophil culture system was added . After 4 hours of culture , the supernatant of cells was detected by ELISA for IL - 6 levels . The mouse endotoxin shock model was replicated , and the activity of C5a in vivo was preliminarily studied by observing the 48h survival rate of mice .


experimental results


1 . C5L2 3 - 22 , 179 - 183 , 190 - 195 , 265 - 275 are their possible ligand binding domains . Since C5L2 N - terminal , especially the peptide segment centered on ASP ~ ( 12 , 15 , 18 ) exhibits high hydrophilicity , flexibility and accessibility , it becomes the object of this study .


2 . The wild type expression vector was constructed successfully by PCR and enzyme digestion method . The results showed that the target fragment was inserted correctly and named W . The mutant expression vector sequencing results showed that the mutation site was the design site . The two deletion mutants were named as D - 1 , S - 2 and S - 3 respectively . After the transformation of the recombinant plasmid , the fusion protein with molecular weight of about 33 kDa was obtained . The fusion protein with purity of 80 % was obtained by affinity chromatography .


3 . rhC5a was successfully coated on biosensor chip . The combination of R4 , W and S - 1 and S - 2 could be combined with rhC5a , the binding rate was 88 % , 86 % , 85 % and 81 % , respectively , but the binding rate was significantly decreased ( P < 0.01 ) .


4 . The IL - 6 ( P & lt ; 0.01 ) was significantly reduced by the polypeptide D3 after the stimulation of rhC5a , and D3 had obvious protective effect on LPS - induced endotoxic shock mice , and the survival rate of D3 treated group was significantly increased compared with the control group ( P < 0.01 ) .


Conclusion


1 . Unlike CD88 , C5L2 N - terminal ASP ~ ( 22 , 25 , 32 ) is not a key amino acid binding to C5L2 and C5a .


2.C5L2 N - terminal 10th - 21st amino acid ( NH2 - YGDYSDLSDRPV - COOH ) may be a key area of C5L2 binding to C5a , where ASP ~ ( 12 , 15 , 18 ) plays a key role .


3 . A polypeptide with anti - inflammatory effect is obtained .

【学位授予单位】:第三军医大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:R392

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 吕凤林,朱锡华,郑萍;中和C5a过敏毒素的分子设计研究(英文)[J];免疫学杂志;2000年06期

2 黎庶,汪正清;C5a对血管内皮细胞表达P-选择素的影响[J];第三军医大学学报;2001年09期

3 骆益宙,徐虹,时彦,倪传源;rhC5a诱导人前单核细胞系U937产生IL-8条件探讨[J];中国免疫学杂志;1998年01期

4 吕凤林,朱锡华,郑萍;dt_2-cAMP,IFN-γ和PMA对U937胞浆Ca~(2+)和酪氨酸激酶的影响[J];细胞与分子免疫学杂志;2000年04期

5 吕凤林,朱锡华,郑萍,胡承香;人C5a过敏毒素拮抗剂的分子设计及其活性检测[J];中国免疫学杂志;2001年03期

6 齐洁,朱锡华;C5a对中性粒细胞和肾小球内皮细胞粘附行为的影响[J];中国免疫学杂志;1999年01期

7 吕凤林,朱锡华,胡承香,黄云辉;烧伤患者血清对肺毛细血管内皮细胞与中性粒细胞粘附特性的研究[J];中华烧伤杂志;2002年06期

8 张保全;郭振辉;房巍;;C5a对人中性粒细胞凋亡的影响[J];临床肺科杂志;2009年12期

9 陈月;李保胜;李元朝;吕凤林;胡承香;;C5a反义肽对脓毒症小鼠的保护作用及其机制[J];中华实验外科杂志;2005年12期

10 姜巧;陈蕊;郭振辉;;C5a与凝血系统的相互作用[J];国际病理科学与临床杂志;2009年06期

相关博士学位论文 前3条

1 安贵鹏;补体抗动脉粥样硬化和调节Toll样受体致炎作用的实验研究[D];山东大学;2009年

2 张及禄;小鼠移植物抗宿主病的治疗及初步机理探讨[D];吉林大学;2011年

3 魏化伟;基于抗原抗体立体结构的功能表位研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2011年

相关硕士学位论文 前8条

1 宋蓉;人C5a新型受体(C5L2)N端突变体的功能研究[D];第三军医大学;2007年

2 郑颖颖;C5L2基因稀有突变的检测及其与冠心病的相关性研究[D];新疆医科大学;2012年

3 王会会;C5a小分子拮抗剂/激动剂的筛选和功能研究[D];内蒙古医学院;2011年

4 刘振嘉;人C5a受体与金黄色葡萄球菌分泌趋化抑制蛋白的相互作用以及翻译后酪氨酸硫化修饰的重要意义[D];中国协和医科大学;2010年

5 陈月;人C5a受体衍生肽的筛选及其功能的初步研究[D];第三军医大学;2006年

6 李兰;补体C5a在小鼠脊髓损伤中的作用及机制研究[D];第三军医大学;2010年

7 王立燕;补体C5a在细菌感染性炎症中对IL-8分泌的调节研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2010年

8 姜巧;C5a对组织因子表达的影响及潜在的机制研究[D];南方医科大学;2010年



本文编号:1855154

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/yixuelunwen/binglixuelunwen/1855154.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户30dd1***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com