生物多聚阴离子促进野生型和突变型SOD1聚集的研究
发布时间：2021-01-09 02:45
肌萎缩脊髓侧索硬化症（ALS）是一种较常见的致死性神经退行性疾病。大量证据表明野生型和突变型SOD1的聚集是ALS的重要致病原因之一,而氧化或突变引起SOD1结构和性质的变化可能是导致SOD1聚集的主要原因,并且随着研究的深入,普遍认为相关蛋白质的寡聚体或可溶性低聚物具有比成熟聚集体更高的细胞毒性。DNA是生物体内含量最丰富的多聚阴离子物种之一,我们曾发现DNA在酸性条件下促进野生型SOD1以及在中性条件下促进氧化损伤型SOD1聚集的性质。肝素是一种高度硫酸化的线性多聚阴离子物种,已被证明能与多种淀粉样病变蛋白作用并加速其聚集。研究以肝素和DNA为代表的多聚阴离子物种促进SOD1及其突变体的聚集作用也许能为理解或治疗ALS提供一定的实验依据。本文主要通过荧光光谱、RALS、DLS、CD、TEM、凝胶电泳和细胞实验的方法研究了多聚阴离子与SOD1及A4V的相互作用,主要结果如下：（1）多聚阴离子能够促进SOD1及其突变体（A4V）聚集,但具有明显的pH依赖性,且野生型SOD1聚集所需的pH值较A4V更低,说明A4V具有较高的聚集倾向；组氨酸对于二者的反应起着重要作用,这可能是该反应具有p...
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
人血SOD1的晶体结构[I3]
图1.2 SODl亚基的P-桶悉序及环结构[141。不能用其他金属离子替代[5’ 13’ "iRotilio Gji Forman H.曾发现SODl中的Zn2+可以用Hg2+或Co2+代替，且同样能稳定SODl的结构[17_18】。关于S0D1金属结合区域的模型研究国内外已有大量报道【19-21]。202"+ 2H+ ->02 + H2O2 Reaction 102" + Cu2+ZnS0D 4 O2 + Cu+ZnSOD Reaction 202"+ 2H+ + Cu+ZnSOD — H2O2 + Cu^^ZnSOD Reaction 31.3铜锋超氧化物歧化酶与肌萎縮脊髓侧索硬化症1993年，Rosen D. R.和Deng H. X.等发现fALS与S0D1突变有关[22_23】。他们发现约25%的fALS患者第21号染色体上携带有不只一种SOD1突变体基因，并猜测SOD1基因突变可能是导致fALS的重要原因之一。最初认为sodl基因突变导致
入或者缺失(图。不同的突变体对S0D1结构和功能的影响具有很大的区别。金属结合区域突变(如H46R、H48R、H48Q及H80R)或者静电环氨基酸残基突变(如S134N及D125H)，将直接影响S0D1结合金属离子的能力和歧化(V的活性；半腕氨酸突变(如C146R, 二硫键形成氨基酸)或者二聚体界面氨基基突变(如V148G、I149T、A4V及I113T)则会明显影响SODl的结构稳定性。有些发生在C端附近的平截突变，剪去了一些涉及S0D1催化，金属结合和亚基二聚化的氨基酸残基，S0D1的活性将发生明显变化。例如mLS相关平截突变V188—Stopl22，导致该蛋白质比正常的S0D1缩短了 32个残基，截去的Argl43、Aspl24、Cysl46以及整个P-桶的第八股折叠都是对催化活性很重要的氨基酸残基。此外，也有一些突变部位远离SOD1结构和功能区域的，比如G10V、VMG、L38V、G93A及U06V等，这类突变体的性质和正常SOD1类似⑴。研究人员发现sodl突变与fALS的关系后，很多实验室都对fALS相关的S0D1突变体进行了表达和纯化并做了大量的性质研究，希望能找到fALS的病理原因。然而，不同的表达体系和使用的方法不同导致提纯后的S0D1突变体性质差异比较大，突变体的金属化程度和二硫键等直接影响蛋白质性质的因素也无法保证，并且
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于金属的神经退行性疾病治疗策略[J]. 张世炳,汪英,刘长林. 化学进展. 2009(05)
本文编号：2965821
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
人血SOD1的晶体结构[I3]
图1.2 SODl亚基的P-桶悉序及环结构[141。不能用其他金属离子替代[5’ 13’ "iRotilio Gji Forman H.曾发现SODl中的Zn2+可以用Hg2+或Co2+代替，且同样能稳定SODl的结构[17_18】。关于S0D1金属结合区域的模型研究国内外已有大量报道【19-21]。202"+ 2H+ ->02 + H2O2 Reaction 102" + Cu2+ZnS0D 4 O2 + Cu+ZnSOD Reaction 202"+ 2H+ + Cu+ZnSOD — H2O2 + Cu^^ZnSOD Reaction 31.3铜锋超氧化物歧化酶与肌萎縮脊髓侧索硬化症1993年，Rosen D. R.和Deng H. X.等发现fALS与S0D1突变有关[22_23】。他们发现约25%的fALS患者第21号染色体上携带有不只一种SOD1突变体基因，并猜测SOD1基因突变可能是导致fALS的重要原因之一。最初认为sodl基因突变导致
入或者缺失(图。不同的突变体对S0D1结构和功能的影响具有很大的区别。金属结合区域突变(如H46R、H48R、H48Q及H80R)或者静电环氨基酸残基突变(如S134N及D125H)，将直接影响S0D1结合金属离子的能力和歧化(V的活性；半腕氨酸突变(如C146R, 二硫键形成氨基酸)或者二聚体界面氨基基突变(如V148G、I149T、A4V及I113T)则会明显影响SODl的结构稳定性。有些发生在C端附近的平截突变，剪去了一些涉及S0D1催化，金属结合和亚基二聚化的氨基酸残基，S0D1的活性将发生明显变化。例如mLS相关平截突变V188—Stopl22，导致该蛋白质比正常的S0D1缩短了 32个残基，截去的Argl43、Aspl24、Cysl46以及整个P-桶的第八股折叠都是对催化活性很重要的氨基酸残基。此外，也有一些突变部位远离SOD1结构和功能区域的，比如G10V、VMG、L38V、G93A及U06V等，这类突变体的性质和正常SOD1类似⑴。研究人员发现sodl突变与fALS的关系后，很多实验室都对fALS相关的S0D1突变体进行了表达和纯化并做了大量的性质研究，希望能找到fALS的病理原因。然而，不同的表达体系和使用的方法不同导致提纯后的S0D1突变体性质差异比较大，突变体的金属化程度和二硫键等直接影响蛋白质性质的因素也无法保证，并且
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于金属的神经退行性疾病治疗策略[J]. 张世炳,汪英,刘长林. 化学进展. 2009(05)
本文编号：2965821
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