配體結合對G蛋白力學性能影響的研究.pdf

1、蛋白質的機械穩(wěn)定性在細胞粘附、肌肉收縮等眾多生命過程研究中扮演著重要的角色，如何對蛋白質的機械性能進行有效調控是結構生物學領域有待解決的重要問題。目前，對蛋白質機械穩(wěn)定性進行調控的主要手段是直接調節(jié)蛋白質結構中的抗力部位，從而達到對蛋白質機械性能的調控。近期有研究小組利用原子力顯微鏡實驗發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象，即人類免疫球蛋白的Fc片段(hFc)不是直接作用于抗力部位，而是通過一種長程變構效應達到對GB1蛋白質機械性能的調控，然而這種長程

2、調節(jié)蛋白質機械穩(wěn)定性的內部機制并不清楚。
　　本論文采用拉伸分子動力學(SMD)模擬方法，研究了GB1蛋白結合hFc前后力學性能的變化，在此基礎上提出了hFc對GB1力學性能的調控機制。主要內容如下：
　　首先，我們利用恒速SMD(cv-SMD)模擬以及恒力SMD(cf-SMD)模擬分別研究了GB1蛋白結合hFc前后的受力去折疊過程以及去折疊力的大小，探討了配體結合對GB1蛋白的機械穩(wěn)定性的影響情況。
　　其次，基于G

3、B1單體蛋白和GB1-hFc復合物的SMD模擬軌跡，我們對兩個體系中β1-β4、β1-β2和β3-β4之間的氫鍵斷裂情況進行了分析，成功找到了GB1蛋白結構中的抗力部位，并且研究表明，hFc配體的結合并不改變體系的抗力部位。
　　最后，我們分析了GB1蛋白的抗力部位和配體結合部位在外力作用下的形變情況，在此基礎上，提出了配體結合對GB1蛋白機械穩(wěn)定性的長程調控機制。我們發(fā)現(xiàn)拉伸外力在引起蛋白質抗力部位發(fā)生形變的同時也會導致結合部位