金属卟啉催化蛋白质酪氨酸硝化的研究

发布时间：2020-03-20 04:16

【摘要】：蛋白质酪氨酸硝化是一种翻译后的氧化修饰,能影响蛋白质结构和功能,是许多炎症性疾病的发病机理。目前,科研人员发现在生理pH和温度下,铁卟啉和锰卟啉能催化分解高活性过氧亚硝酸盐,从而保护细胞免受外源的或内源的过氧亚硝酸盐造成损伤。但是,在炎症条件下,蛋白质硝化途径不只是一种,而是多种途径同时起作用。例如,氯化血红素或血红素过氧化物酶/H_2O_2/NO_2~-能导致溶血性疾病和动脉粥样硬化斑块中的蛋白质酪氨酸硝化。因此,了解氯化血红素水溶性衍生物(如铁卟啉和锰卟啉)在H_2O_2和NO_2~-存在下是否能有效催化蛋白质酪氨酸硝化很重要。这一发现可能会为过氧亚硝酸盐相关疾病的疗法的设计做出巨大贡献。(1)系统研究了FeTPPS,FeTMPyP和FeTBAP对蛋白质硝化的影响。研究发现FeTPPS,FeTBAP和FeTMPyP均表现出较高的过氧化物酶活性。但是,FeTPPS和FeTBAP能够在H_2O_2和NO_2~-存在下有效催化BSA硝化,而FeTMPyP不能。通过与FeTPPS和FeTBAP比较,我们发现FeTMPyP可以通过自身氧化快速地清除O=Fe ~(IV)-TMPyP和O=Fe~(IV)-TMPyP~(+·),导致其寿命最短,催化氧化酪氨酸和亚硝酸盐的活性最低。此外,FeTMPyP与BSA弱结合使RNS与目标蛋白上的氨基酸相离比较远,这可能是FeTMPyP催化BSA硝化失活的次要因素之一。(2)MnTPPS,MnTMPyP和MnTBAP是水溶性锰卟啉,当与抗氧化剂一起时,能催化过氧亚硝酸盐分解。通过研究锰卟啉催化蛋白酪氨酸硝化,研究卟啉中心金属对硝化的影响。我们发现在pH=8时,MnTPPS和MnTBAP对蛋白质酪氨酸硝化效果最好,这趋势与FeTPPS和FeTBAP催化硝化的趋势不同。而MnTMPyP抑制BSA酪氨酸硝化,这与FeTMPyP的结果相似。通过研究发现,随着pH的增加,酪氨酸更容易被氧化生成酪氨酰自由基,但是亚硝酸盐被氧化生成二氧化氮自由基更难。
【图文】：

2华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文化化合物[21]。它的母体是卟吩（图1.1），当卟吩被取代基取代就形成卟啉。卟啉环有18个高度共轭的电子，这使得卟啉的电荷分布均匀，化学性质稳定[22]。当卟啉中的吡咯质子被金属取代就形成了金属卟啉。自然界中存在的最广的金属卟啉是铁卟啉，主要以血红素的形式存在。图1.1 卟吩结构图金属卟啉具有高溶点，色泽深。通常根据金属卟啉的溶解性可以把卟啉分为：脂溶性金属卟啉化合物和水溶性金属卟啉。脂溶性金属卟啉一般溶于苯，二氯甲烷，氯仿等有机溶剂；水溶性金属卟啉一般溶于水，乙醇等。金属卟啉具有大共轭体系，电子高度共轭，使其具有良好的化学性能。金属卟啉能发生亲电取代反应

化体内的氧化还原反应等[27]。除此之外，过氧化物酶，，叶绿素P450，辣根过氧化物酶和细胞色素都含有血红素[28, 29]。图1.2 血红素的结构图1.2.2 铁卟啉图1.3 铁卟啉的结构图5,10,15,20-四(4-磺酰苯基)卟吩氯化铁（FeTPPS），5,10,15,20-四(N-甲基-4-吡啶)卟吩氯化铁（FeTMPyP）和 5,10,15,20-四(4-羧基苯基）卟吩氯化铁（FeTBAP）是人工合成的铁卟啉（图 1.3），是血红素的类似物，有着和血红素类似的结构[30]。其中，FeTPPS 和 FeTBAP 是阴离子金属卟啉，FeTMPyP 是阳离子金属卟啉，其卟啉环的5，10，15 和 20 位碳原子上连接的氢原子分别被磺酰苯基
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R341;O621.25

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本文编号：2591230