鹽酸克倫特羅對BSA、胰蛋白酶和ctDNA分子水平的毒性作用研究.pdf

1、鹽酸克倫特羅是典型的獸藥添加劑，俗稱“瘦肉精”，由于該藥能提高胴體的瘦肉率，具有明顯的經(jīng)濟效益，因此曾被廣泛應用于動物飼養(yǎng)業(yè)。但研究發(fā)現(xiàn)，該藥物經(jīng)消化道進入生命體內(nèi)以后代謝緩慢并不易被機體分解，具有時間累積性，且血漿半衰期較長，在肝臟、腎臟中的殘留比例較高，并因此引發(fā)多種副作用，造成生命體組織器官的損傷，因此該藥已被包括中國在內(nèi)的多國政府禁用，但屢禁不止。
　　 蛋白質(zhì)是生物機體的主要組成部分，它幾乎參與了機體所有的新陳代謝活動

2、，DNA是生命體的遺傳物質(zhì)，對于維持生命體正常運轉發(fā)揮著不可替代的作用。而各種環(huán)境污染物通過各種方式進入生命體后的危害性表現(xiàn)之一即為與蛋白質(zhì)和DNA等生物大分子發(fā)生相互作用，進而影響其結構和功能。因此，探討污染物對生物大分子的毒性作用機理，從分子水平上闡明其毒性效應，有助于完善污染物的毒性評價體系，對于全面評價污染物毒性具有重要意義。
　　 本文從環(huán)境毒理學角度出發(fā)，以牛血清白蛋白、牛胰蛋白酶和小牛胸腺DNA為靶分子，通過多種光

3、譜學手段與分子對接技術相結合的方式研究了鹽酸克倫特羅對蛋白質(zhì)分子和DNA分子的毒性作用機理。論文主要包括以下三個部分:
　　 第一部分:本章在模擬體內(nèi)生理條件下，采用熒光光譜、紫外-可見吸收光譜、圓二色譜等光譜學方法及AutoDock軟件模擬，分析了CLB對BSA的作用機理。CLB對BSA造成的熒光猝滅方式為靜態(tài)猝滅，二者之間通過氫鍵緊密結合，結合常數(shù)為1.124×103Lmol-1。BSA的二級結構受到CLB影響后骨架結構變松

4、散，氨基酸殘基所處的微環(huán)境也發(fā)生變化，由此可能阻礙BSA發(fā)揮其正常運輸和儲存功能，從而對機體造成損害。通過確定二者的結合模式，為研究CLB在機體內(nèi)對運輸?shù)鞍椎亩拘宰饔脵C理提供了參考依據(jù)。
　　 第二部分:本章利用光譜和分子對接等多種實驗手段研究了鹽酸克倫特羅與胰蛋白酶之間的相互作用。CLB與胰蛋白酶之間通過氫鍵結合形成復合物，結合常數(shù)為3.26×104Lmol-1，由此引發(fā)了蛋白質(zhì)熒光光譜的靜態(tài)猝滅。同時，胰蛋白酶的肽鏈骨架變松

5、散，其二級、三級結構及氨基酸殘基的微環(huán)境均發(fā)生一定變化，酶活性也出現(xiàn)了明顯下降。本研究為更好地理解機體內(nèi)小分子藥物對酶的結構和功能的影響提供了更多有用的信息。
　　 第三部分:本章研究了鹽酸克倫特羅和ctDNA之間的作用機制，除了采用光譜手段（如紫外-可見吸收光譜、以中性紅NR為探針的熒光光譜、圓二色譜）以外，還采用分子模擬對二者的結合模式有了更直觀的了解。結合各項實驗結果，溝槽結合被認為是二者之間最可能的結合模式，與氫鍵和范德

6、華力是主要作用力這一熱力學結果也相符。同時，DNA的構象受到CLB影響，雙螺旋結構發(fā)生一定程度的改變。這一研究可以為以中性紅為熒光探針研究藥物小分子和DNA的相互作用提供參考，同時可以為CLB對DNA的毒性作用機理提供有用的信息。
　　 本論文的研究成果表明，獸藥殘留鹽酸克倫特羅進入機體后以氫鍵的方式與蛋白質(zhì)和DNA分子發(fā)生結合，從而影響大分子的結構，使空間構象和部分殘基微環(huán)境發(fā)生變化，甚至影響其正常功能，顯示出一定的毒性效應。