人源原卟啉原氧化酶結(jié)構(gòu)與功能的研究.pdf

1、原卟啉原氧化酶(PPO，EC1.3.3.4)是葉綠素和血紅素共同合成途徑中的最后一個(gè)酶。廣泛存在于生物界中。可催化無色的原卟啉原Ⅸ氧化，失去六個(gè)質(zhì)子生成褐色的光敏物質(zhì)原卟啉Ⅸ。
　　在生物體中，原卟啉原氧化酶活性的降低，會導(dǎo)致底物原卟啉原Ⅸ的積累，泄露到胞質(zhì)中后，會自發(fā)氧化生成原卟啉Ⅸ，在光照的條件下，原卟啉Ⅸ激發(fā)產(chǎn)生高活性的氧自由基，破壞脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等重要的生物大分子結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。
　　在人體中，原卟啉原氧化酶基

2、因的突變會導(dǎo)致一種顯性遺傳病——混合型卟啉病。在植物中，原卟啉原氧化酶活性的抑制可使細(xì)胞致死，是新型除草劑的作用靶標(biāo)。因此原卟啉原氧化酶在醫(yī)學(xué)上和農(nóng)學(xué)上都有重要的研究價(jià)值。
　　通過大量實(shí)驗(yàn)，解析了1.9(A)高分辨率的人源原卟啉原氧化酶的晶體結(jié)構(gòu)，并從以下幾方面進(jìn)行了分析研究:
　　一、具體分析了人源原卟啉原氧化酶與輔酶FAD，抑制劑AF的相互作用;利用化學(xué)對接的方法擬合了原卟啉原氧化酶與底物的結(jié)合模式，并通過酶動力學(xué)研究

3、驗(yàn)證了模型的合理性;
　　二、通過結(jié)構(gòu)學(xué)分析以及生化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，首次證實(shí)hPPO在溶液中以單體形式存在，而非過去人們認(rèn)為的二聚體;
　　三、首次將全球范圍內(nèi)引起混合型卟啉病的44個(gè)點(diǎn)突變的突變體蛋白分別進(jìn)行了體外克隆、表達(dá)、純化及活性測定，并在高分辨率的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了致病機(jī)理的分析。
　　血紅素的合成途徑涉及到8種酶，其中后7種酶的缺損都會導(dǎo)致不同類型的卟啉病，這些酶中除了原卟啉原氧化酶外，結(jié)構(gòu)都得到了解析。本論文對原卟啉