人血清白蛋白與配體相互作用的結(jié)構(gòu)機(jī)制研究

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1、國密鍛：f進(jìn)童監(jiān)奎撼星蜜緩：壘五監(jiān)奎丕基量》博士學(xué)位論文作者姓名：王主指導(dǎo)教師：董卿塞班宜雖簋±生昱短生雷整掌赫揖基塑匱縫擅班宜匱學(xué)位類別：璺坐簋±學(xué)科專業(yè)：生塑也鱉l臼!生物堂研宄所：生雷整堂陸煎建塑厘結(jié)衄宜匱2013年5月．StructuralmechanismonInteractionofligandsw——ith．HumanSerumAlbuminBy【YuWang】ADissertation／ThesisSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForth

2、edegreeofDoctorofBiochemistryandMolecularBiologyFujianInstituteofResearchontheStructureofMatterMay,2013致謝本文是在黃明東老師精心指導(dǎo)和大力支持下完成的。黃明東老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、對科學(xué)研究敏銳的洞察力和對高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)我產(chǎn)生重要影響。他淵博的知識(shí)、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。在攻讀博士期間，黃明東老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)他還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，在此黃明東老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。本論文在實(shí)驗(yàn)和寫作過程中，也得

3、到許多其它方面的幫助。特別感謝石小莉老師對我實(shí)驗(yàn)以及文章寫作的指導(dǎo)，她為我完成這篇論文提供了巨大的幫助。感謝袁彩老師在學(xué)位論文修改時(shí)候的指導(dǎo)。還要感謝陳卓老師、陳明晃老師在試驗(yàn)過程給予寶貴的意見和建議，感謝葉曉明老師在實(shí)驗(yàn)儀器使用和耗材提供上的后勤保障，感謝江龍光、陳錦燦、周山勇老師對我工作上和生活上無私關(guān)心幫助，感謝羅智璞博士在蛋白質(zhì)解析給予的幫助。感謝實(shí)驗(yàn)室的林忠輝、趙寶玉、李林森、張旭、徐莧、李謇、洪澤斌、胡萍、龔立虎、陳松和劉敏等共同營造的溫馨和睦環(huán)境，為我攻讀博士階段留下許多美好回憶。我要感謝我的父母和家人，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂是我最大的心愿!我要

4、向百忙之中抽時(shí)間對本文進(jìn)行審閱的各位老師表示衷心的感謝。最后，再次對關(guān)心、幫助我的老師、同學(xué)和親朋好友表示衷心地感謝。王字二。一三年五月摘要瓤(1)葡萄糖能在生理?xiàng)l件下以非酶學(xué)的形式與蛋自發(fā)生反應(yīng)，在高血糖的糖尿病病人身上，這種糖基化更為嚴(yán)重，并且引起多種并發(fā)癥。人血清白蛋白(HSA)是血漿中最為豐富的蛋白之一，并且其會(huì)被葡萄糖所糖基化。我們測定了重組人血清白蛋白：葡萄糖和人血清白蛋白：果糖兩種復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)。我們發(fā)現(xiàn)這兩種晶體結(jié)構(gòu)中都存在線性結(jié)構(gòu)和環(huán)形結(jié)構(gòu)的單糖分子。其中，線性的葡萄糖分子與Lysl95形成共價(jià)鍵，但是環(huán)狀葡萄糖分子卻沒有發(fā)生上述反應(yīng)?；谶@些結(jié)構(gòu)，我們提出了人血清白蛋白上的

5、Lysl95和Lysl99共同參與葡萄糖開環(huán)的結(jié)構(gòu)機(jī)制。這些結(jié)論有助于我們理解葡萄糖開環(huán)過程和蛋白被單糖糖基化的分子機(jī)制。(2)II一(dansylamino)undecanoicacid(DAUDA)是一種丹磺酰類的熒光探針，被廣泛應(yīng)用于測定人血清白蛋白結(jié)合位點(diǎn)。我們解析了rHSA：Myr：DAUDA三元復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)，并觀察到兩個(gè)DAUDA分子分別結(jié)合在人血清白蛋白6，7位的鷹肪酸結(jié)合位點(diǎn)上，并且這兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn)是人血清白蛋白結(jié)合脂肪酸較弱的結(jié)合位點(diǎn)。這一結(jié)構(gòu)表明DAUDA分子是人血清白蛋白6，7位脂肪酸結(jié)合位點(diǎn)上的探針，而非文獻(xiàn)報(bào)道的1位脂肪酸(膽紅素結(jié)合位點(diǎn))結(jié)合位點(diǎn)上的探針。(3)溶

6、血磷脂(1ysoPLs)是細(xì)麒的代謝物，參與多種重要生理病理的過程。溶血磷脂酰膽堿(LPC)是溶血磷脂中的一種重要的成分。在生理過程中，LPC主要以結(jié)合態(tài)的形式存在，其中包括結(jié)合人血清白蛋白。這種結(jié)合可能用來調(diào)節(jié)LPC的活性，比如減少LPC引起的細(xì)胞毒性。目前，LPC如何結(jié)合人血清白蛋白的相關(guān)機(jī)制并不清晰。在本研究中，我們通過熒光淬滅法和光干涉計(jì)量法兩種實(shí)驗(yàn)方法發(fā)現(xiàn)LPC能夠與人血清白蛋白結(jié)合，并測量得到它們之間的解離常數(shù)約為25IIM。我們還測定了在14碳的脂肪酸存在或者不存在的情況下，人血清白蛋白與LPC的復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)。在rHSA：LPC二元復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)中，6個(gè)LPC分子分別結(jié)合在人血

7、清白蛋白I人血清白蛋白與配體相互作用的結(jié)構(gòu)機(jī)制研究脂肪酸結(jié)合位點(diǎn)上。rHSA：Myr：LPC三元復(fù)合物結(jié)構(gòu)表明在脂肪酸存在的情況下，LPC仍然會(huì)結(jié)合在人血清白蛋白1，3，5位脂肪酸結(jié)合位點(diǎn)上。此項(xiàng)研究明確了人血清白蛋白可以作為溶血磷脂運(yùn)輸載體的觀點(diǎn)，并且提出溶血磷脂結(jié)合人血清白蛋白的結(jié)構(gòu)機(jī)制。關(guān)鍵詞：人血清白蛋白，結(jié)構(gòu)生物學(xué)，葡萄糖，熒光探針，脂肪酸結(jié)合位點(diǎn)，溶血磷脂，溶血磷脂酰膽堿Abstrac