一、计算机模拟蛋白质纯化实验(论文文献综述)
孙紫霄[1](2021)在《利用组合突变调控2,4-二氯苯酚羟化酶的非专一性与适冷性》文中提出2,4-二氯苯氧基乙酸(2,4-D)和2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)在工业和农业生产过程中有广泛的用途,如作为除草剂和防腐剂被大量使用。因其高污染和难降解等问题近年来受到广泛关注。利用物理和化学方法降解这些污染物普遍存在着转化效率低、成本高和二次污染大等问题。生物法以其高效性、低成本和绿色环保等优势成为近年来的研究热点。2,4-二氯苯酚羟化酶(tfd B酶)是参与2,4-D降解反应过程中的一个关键酶,执行氧化2,4-DCP的关键步骤,是生物法降解2,4-D的一个有应用前景的酶。但目前通过多种途径得到的tfd B酶普遍存在着催化效率低和环境适应差等问题。本课题组前期从长期受多氯联苯污染过的土壤中,通过宏基因组提取的方式获得Tfd B-JLU基因,并将其构建质粒导入大肠杆菌进行外源表达,得到了Tfd BJLU酶,发现该酶具有较高的催化活性、底物非专一性和适冷性等优良性质。由于目前尚未得到Tfd B-JLU酶(2,4-dichlorophenol-6-monooxygenase)的晶体结构,本课题组前期研究同源模建的模板酶是2-羟基联苯-3-单加氧酶,PDB编号为5brt,同源性为41.97%。而PDB编号为6u0p的Pie E,与Tfd B-JLU同源性为46.55%,且该酶也是2,4-二氯苯酚-6-单加氧酶,性质与Tfd B-JLU更为类似。因此本研究我们拟以6u0p为新模板,通过SWISS-MODEL对Tfd B-JLU结构进行同源模建,结合计算机辅助设计,通过定向进化研究中广泛使用的迭代饱和诱变(ISM)和组合活性位点饱和度测试(CASTing)相结合的CASTing/ISM的方式来调控Tfd BJLU酶的上述三种酶学性质,探讨其构效关系,以期阐明其机制。本课题研究内容主要包括三个方面:一是通过序列比对搜索模板酶,并对Tfd B-JLU酶结构进行同源模建;通过分子对接研究Tfd B-JLU与小分子配体的相互作用及其有关键作用的结合区域和氨基酸位点。二是通过CASTing/ISM的方式对关键位点进行组合设计来调控Tfd B-JLU酶的催化活性、非专一性和适冷性。三是通过分子动力学模拟和动力学的方法研究该酶的构效关系及催化机制。本课题研究结果如下:我们以6u0p为新模板,通过SWISS-MODEL对Tfd BJLU结构进行同源模建,通过Procheck程序下的拉氏图、verify-3D、Z-score均说明我们的模型是具有可信度的。利用构建出的结构通过Autodock4.2软件进行分子对接,通过分析Tfd B-JLU与小分子配体的相互作用,对原有关键位点进行确认,并提出新的可能对酶性质有作用的关键氨基酸位点,同时进一步确认M251是活性口袋入口处的关键氨基酸位点。我们通过CASTing/ISM将突变位点进行组合的方式,选取前期实验中效果较好的H47R、M251G、P316Q三个突变位点,设计了双点突变及三点突变H47R/M251G、M251G/P316Q、H47R/M251G/P316Q三个突变体,并成功表达并纯化目的蛋白。在酶催化活性和非专一性调控方面:我们发现多点突变对酶的催化活性和非专一性都有重要影响,如M251G/P316Q两点突变体,对2,4-DCP的比活力提高了2倍,对3,5-DCP、2,4,6-TCP的比活力提高了49和41倍,酶催化活性和非专一性均发生了明显提高,通过分子对接,发现突变体M251G/P316Q与3,5-DCP、2,4,6-TCP结合自由能下降,结合能力增强可能是其催化活性增强的原因。在酶适冷性调控方面:通过对野生型和不同突变体在4℃、25℃和37℃等不同温度下催化2,4-DCP酶活性的研究,发现与野生型相比,突变体在4℃下酶活性有不同程度的提高,其中H47R/M251G/P316Q三点突变体比野生型酶活性提高了11倍;我们通过分子动力学模拟研究了该酶在4℃、25℃、37℃下的结构特征,对该酶具有适冷性的原因进行了初步分析,发现在4℃下,第71-74位、第178-181位氨基酸残基多出两处α螺旋,且蛋白质结构变得疏松,进一步分析和探讨了该酶具有适冷性的原因。综上所述,本论文通过CASTing/ISM组合突变的方式,提高了Tfd B-JLU酶的催化活性,改变了其非专一性和适冷性,并利用计算机模拟和动力学的方法进一步研究了其构效关系和机制,为该类酶的定向进化提供重要研究基础。
冯学珍[2](2021)在《裙带菜ACE抑制肽的分离纯化及其抑制机理研究》文中研究表明高血压是导致心血管疾病的主要危险因素之一,血管紧张素转化酶(Angiotensin-I-converting enzyme,ACE)抑制剂是治疗高血压的主要药物。化学合成的ACE抑制剂,如赖诺普利、卡托普利等由于其副作用使其应用受限,从海洋食源生物中筛选ACE抑制肽成为众学者研究的热点。ACE抑制肽在酶解活性肽组分中存在含量相对较少、分离纯化步骤繁琐等问题,且有关抑制肽作用机理的研究相对较少。本文以裙带菜为研究对象,基于“蛋白改性-亲和介质制备-生物亲和纯化”的思路,运用超声预处理改性裙带菜蛋白,采用磁性金属有机骨架(Magnetic metal-organic framework,MOF)材料固定化ACE构建亲和介质,亲和分离获得新颖ACE抑制肽,研究抑制肽与ACE的相互作用,以解决亲和材料制备复杂、使用前仍需活化等问题。主要内容如下:(1)采用超滤、凝胶过滤柱层析和反相高效液相色谱(reversed high performance liquid chromatography,RP-HPLC)等对裙带菜蛋白酶解产物进行分离纯化,获得高抑制ACE活性组分,经质谱仪鉴定其氨基酸序列为:Tyr-Lys-Tyr-Tyr(YKYY),IC50=71.88±1.43μM,经检索为已报道的抑制肽。实验纯化步骤相对较少,用于酶解的菠萝蛋白酶更安全、经济。(2)运用超声预处理对蛋白进行改性,改性蛋白酶解后产物具有更高水解度(Degree of hydrolysis,DH)和ACE抑制率:在超声功率200 W、超声时间15 min、超声工作间歇比1:2(s/s)的条件下,裙带菜蛋白(4.0mg·m L-1)酶解产物的ACE抑制率由41.2±2.0%提高至88.1±2.1%,DH由9.2±0.2%提高至15.6±0.3%,肽含量由13.6±0.2%提高至19.5±0.2%。运用紫外、红外、荧光光谱等分析其原因,结果表明超声预处理可诱导裙带菜蛋白结构由α-螺旋转向β-折叠,蛋白结构变得松弛,酶解产物中疏水性氨基酸含量增加;同时,显着提高了蛋白的溶解度、乳化活性、表面疏水性等性质。(3)采用磁性MOF材料(Fe3O4@ZIF-90)吸附-交联猪肺ACE,最佳固定化条件为:蛋白浓度为10.0 mg·m L-1,固定化pH值为8.0,温度为45℃,时间为2.0 h,Fe3O4@ZIF-90-ACE活力可达0.028±0.006 U·g-1。酶学性质研究结果表明固定化酶的最适pH为8.3,最适温度为45℃,与游离酶相比,固定化ACE增强了对温度的抵抗力,提高了酶的最适温度。稳定性研究结果表明固定化ACE具有较好的热、pH和储存稳定性,重复使用6次后的相对酶活保留率为54.05%,具有良好的操作稳定性。采用密度泛函理论和光电子能谱等方法从结合能、金属离子亲和层析、成键等方面探讨了Fe3O4@ZIF-90分离、固定化ACE机理,结果表明Zn2+可与ACE中的咪唑基(His)、硫醇基(Trp)和吲哚基(Cys)等配位结合亲和分离猪肺ACE,ACE通过物理吸附和共价结合固定在Fe3O4@ZIF-90上。(4)采用Fe3O4@ZIF-90-ACE磁性亲和分离结合RP-HPLC从裙带菜蛋白酶解液中分离纯化获得具有较高抑制ACE活性组分,经基质辅助激光解析串联飞行时间质谱仪鉴定为未报道的ACE抑制肽:Lys-Asn-Phe-Leu(KNFL),IC50=225.87±2.7μM。与传统分离纯化方法相比,亲和纯化时间短,过程简化,亲和介质Fe3O4@ZIF-90-ACE的制备无需活化,且固定化粗提ACE具备成本低、稳定性高、可操作性强的优点。(5)运用初始速率法、等温滴定量热法、紫外、荧光、圆二色谱和分子对接等方法,解析抑制肽KNFL与ACE的作用机理。抑制肽KNFL对ACE的抑制类型为混合型抑制模式;KNFL与ACE多位点结合,且结合为自发的放热反应;二者相互作用的热力学模式为熵、焓双驱动模式,KNFL可与ACE的活性中心和非活性中心发生氢键相互作用,使ACE分子直径增加;KNFL对ACE产生荧光猝灭效果,影响ACE的Trp-、Tyr-残基周围的微环境;使ACE的α-螺旋和无规则卷曲结构向β-折叠结构转变,引起肽链重排,导致ACE空间构象发生变化,ACE活性下降。采用分子动力学模拟对对接复合物进行稳定性考察,通过根均方偏差、均方根涨落和回旋半径的分析结果表明对接复合物在模拟条件下是稳定的,最终建立KNFL与ACE相互作用模型,KNFL与ACE通过多步的诱导契合和构象选择形成相对稳定的复合物。
魏睿婷[3](2021)在《油用牡丹籽粕降血糖肽的制备、鉴定及基于分子对接的序列设计》文中认为Ⅱ型糖尿病已经成为世界范围内一种威胁人类健康的慢性疾病。α-葡萄糖苷酶是一种水解酶,具有水解糖和转糖苷的双重作用,抑制酶活性可以延迟多糖和寡糖转化为可吸收的单糖的进程。开发天然来源的α-葡萄糖苷酶抑制剂成为现今功能食品的热门研究领域。油用牡丹是近些年来木本油料作物栽培的重要品种之一,榨油后的籽粕富含膳食纤维、蛋白质,其氨基酸组成丰富,成本低廉易得,可以作为植物蛋白的天然来源。目前籽粕主要作为废弃物直接丢弃,少量作为动物饲料或其他用途,对油用牡丹籽粕中的蛋白质进行开发利用具有应用前景和实际意义。本研究以油用牡丹籽粕为原料,通过双酶连续水解蛋白质制备降血糖肽,对酶解产物进行连续分离、纯化和鉴定,共鉴定得到六个新型降血糖肽。此外,通过酶抑制动力学分析、分子对接研究和多肽序列设计,探究了潜在的多肽降血糖机理。具体研究内容如下:1.蛋白质提取和酶解产物制备。采用正己烷对油用牡丹籽粕脱脂,通过碱溶酸沉法制得油用牡丹籽粕蛋白(PSMP),比较5种不同酶切位点蛋白酶的水解度,可得知使用碱性蛋白酶和胰蛋白酶酶解时具有最高的水解度,分别是12.84±0.80%和9.77±0.04%。使用连续酶解的方法酶解蛋白质,测定两种不同酶解方式产物的氨基酸组成,两者都富含谷氨酸(16.9 g/100 g和16.2 g/100 g)和必需氨基酸,但是先后使用碱性蛋白酶和胰蛋白酶酶解方式的产物具有更高的氨基酸含量(60.6 g/100g)和更强的降血糖活性(IC50=0.115±0.026 mg/m L)。2.降血糖多肽的分离纯化及鉴定。以α-葡萄糖苷酶抑制活性为指标,对PSMP酶解产物进行超滤,将分子量<1 k Da的部分使用反相高效液相色谱二次分离,得到具最高活性的降血糖多肽组分,通过Nano LC-ESI-MS/MS对该组分进行氨基酸序列鉴定和分子量测定,共得到六个新型短肽:YFFM(Tyr-Phe-Phe-Met,622.246),TYPLL(Thr-Tyr-Pro-Leu-Leu,605.343),SLLPF(Ser-Leu-Leu-Pro-Phe,575.332),YSPAPL(Tyr-Ser-Pro-Ala-Pro-Leu,647.340),WLLDPM(Trp-Leu-Leu-Asp-Pro-Met,774.386),SLLGDFM(Ser-Leu-Leu-Gly-Asp-Phe-Met,797.363)。体外α-葡萄糖苷酶抑制实验证明多肽YFFM具有最高的降血糖活性,其IC50=1.099±0.037 mg/m L。3.多肽YFFM与α-葡萄糖苷酶的抑制动力学研究。通过测定不同底物浓度下不同样品浓度的酶促反应速度,以及在酶浓度不变时改变多肽浓度和底物浓度,做出Lineweaver-Burk双倒数曲线图,判断可得多肽YFFM是α-葡萄糖苷酶的可逆的混合型抑制剂,经计算抑制常数Ki=0.8247 m M,表观系数α=0.5132。4.构效关系研究及多肽序列设计。使用Peptide Ranker,Toxin Pred,Innovagen和admet SAR在线工具对鉴定出的六个肽进行生物活性、毒性、水溶性和ADMET性质的预测,结合计算机分子对接模拟,阐明受体-配体之间的相互作用位点,探究得到α-葡萄糖苷酶与抑制剂的活性关系可能与多肽上特殊的氨基酸残基有关。此外以YFFM为基础序列,结合氨基酸基团上产生的相互作用,设计得到具有更强α-葡萄糖苷酶抑制活性的降血糖多肽FFFM(Phe-Phe-Phe-Met,590.733)和YYFM(Tyr-Tyr-Phe-Met,622.732),其IC50分别为0.145±0.026 mg/m L和0.191±0.030 mg/m L。结合分子对接实验,这个两个多肽与α-葡萄糖苷酶上的残基分别形成5个和4个氢键,证实这两种四肽分子都能进入酶分子的活性口袋内并产生稳定结合,可以作为潜在的α-葡萄糖苷酶抑制剂。
范思琦[4](2021)在《一种检测不同大小Aβ寡聚体的新方法》文中进行了进一步梳理阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)的患病率在全球范围内迅速增长,目前AD的病因尚不明确且无法治愈,但有证据表明痴呆是可以预防的,因此寻找合适的生物诊断标志物进行早期诊断和及时干预对AD有着重要的意义。越来越多的研究表明,Aβ寡聚体与AD患者的认知障碍的相关性较高,适合作为诊断AD的生物标志物,但目前还没有Aβ寡聚体检测的有效方法。本论文建立了一种基于Co3+-NTA实现His-tag纳米抗体的定点固载,再通过改进的免疫共沉淀,并结合蛋白质复合体共价交联,用于不同大小Aβ寡聚体检测的新方法。具体研究结果如下:(1)本论文表达纯化了重组含有组氨酸标签(his-tag)的SDP6纳米抗体,并对其活性进行测定,以及计算机模拟其与Aβ寡聚体的相互作用。结果表明经一次金属螯合柱亲和层析后的重组SDP6纳米抗体的纯度可达92%以上,ELISA和Th T-F测定结果均表明重组SDP6纳米抗体具有Aβ12-35的结合活性。用分子对接相关软件对重组SDP6纳米抗体于Aβ12-35寡聚体进行计算机模拟对接分析相互作用及位点,结果表明二者之间主要作用力为氢键和疏水作用,作用位点为Aβ中Ile31,Ile32,Gly33和Leu34。上述结果表明,本论文制备的抗Aβ纳米抗体SDP6具有与Aβ寡聚体结合的生物活性,可以用于Aβ寡聚体检测。(2)本论文将纳米抗体定点固载、免疫吸附、蛋白质复合体共价交联、电泳多种技术相结合,用于不同大小Aβ寡聚体检测的新方法,并对检测过程进行了优化。本论文首先通过体外聚集与光交联,获得了稳定的Aβ12-35单体、二聚体和三聚体;通过对纳米抗体的固载量及其与Aβ寡聚体的浓度比的优化,结果表明,每10μL的葡聚糖凝胶固载30~60μg纳米抗体且纳米抗体与寡聚体的摩尔比例在1:4~1:8的范围内时,检测结果较好,能够清晰地检测出纳米抗体-二聚体的复合物。将检测方法用于模拟体系以及对非特异性吸附的研究表明,该方法对白蛋白的非特异性吸附较少,不干扰寡聚体的检测。总之,本论文初步建立了Aβ寡聚体检测新方法,但纳米抗体的吸附能力有待提高,进一步提高检测的灵敏性。
周挺峻[5](2021)在《断裂内含肽介导的C端断裂系统的性能优化研究》文中进行了进一步梳理亲和层析技术是对重组蛋白分离纯化的有效手段之一,具有易操作、纯化效率高等特点,但是亲和层析技术通常需要在目的蛋白中引入特殊的亲和标签。工业上常用的去标签手段有内切酶法、化学法等,但处理手段往往耗时耗力且十分昂贵。内含肽作为一种特殊的蛋白质,包含了IN、IC两个互不连续的蛋白片段。内含肽通过一系列重排、转酯、环化等自我催化的反应过程,可以从前体蛋白中切除并将两端的蛋白多肽链(蛋白质外显肽,Extein)通过一个天然的肽键连接,即通过蛋白质自我剪接作用实现蛋白质结构的重新布局。以此作为基础,将IN和IC片段分别设计为亲和配体和标签,借助两者的亲和作用完成蛋白纯化,再通过内含肽的自我剪切作用去除标签,有效的避免了标签对蛋白的影响,简化了蛋白纯化的操作。在实际应用过程中发现,基于Cfa Dna E内含肽制备的亲和层析介质纯化蛋白能得到较高的纯度,但是该新型介质的再生率较低,重复使用能力较差,本研究以该内含肽为研究对象,以分子对接结果为指导,结合蛋白质工程对Cfa Dna E内含肽进行改造,得出介质的最优再生条件。本研究成功构建了新的IC蛋白,在对识别连接、介质载量等方面没有明显影响的情况下,有效地提升了洗脱效果。具体研究内容如下:(1)研究Cfa Dna E内含肽IN的蛋白结构。需要根据IN的碱基序列建立IN蛋白模型,并进行分子动力学模拟,根据RMSF值分析IN蛋白中的柔性区域,结合蛋白质工程,对IN的部分蛋白进行改造。(2)预测突变对IN蛋白稳定性的影响。根据IN蛋白结构对模型进行突变,得到单突变、双突变和三突变的IN蛋白模型。对突变蛋白模型进行分子动力学模拟,分析不同的突变蛋白的Rg值变化,得到最优的突变蛋白。(3)验证突变对IN蛋白稳定性和识别连接能力的影响。根据分子模拟结果使用PCR技术对IN蛋白进行改造,得到的最优的IN蛋白,进其进行断裂反应,分析突变对IN蛋白稳定性和识别连接能力的影响。(4)研究Cfa Dna E内含肽IN、IC之间的相互作用。本研究首先根据IN、IC片段的氨基酸序列构建了IN、IC蛋白的三维模型,在模型的基础上进行IN、IC的分子对接,结合已有的Npu Dna E、Ssp Dna E等内含肽的三维模型和对接模型评分,选出最优的蛋白复合物模型。以该模型为研究对象,分析相互作用力大小及作用区域,结果显示在IC的第12、14、15位氨基酸位点都具有2个氢键,因此,认为12到15位氨基酸之间为相互作用关键区域。(5)构建IC突变蛋白。为了进一步优化亲和层析系统的再生条件,本实验的主要研究手段是结合蛋白质工程,计划在IC中插入甘氨酸以降低稳定性。为了研究甘氨酸插入数量对IC稳定性的影响,在IC蛋白的第12、15号位之间插入3、6、12、18个甘氨酸。(6)研究突变对IC蛋白的影响。在上柱洗脱实验插入3、6个甘氨酸后IC-GFP-D蛋白在0.1 M的Na OH洗脱条件下洗脱效果明显。通过断裂反应分析突变对识别连接的影响,发现插入甘氨酸会导致断裂速率略微下降,但断裂率并没有明显的影响。同时,静态吸附实验中,插入甘氨酸会使载量下降,但仍在可接受的范围内。将突变蛋白应用于蛋白纯化,发现未对纯化效果产生明显影响。在重复上样实验中IC-6G能保持约95%的再生率,较IC有明显提升。综上,插入六个甘氨酸的IC为最优的突变蛋白。
钟姝凝[6](2021)在《β-葡萄糖苷酶对人参皂苷生物转化及其相互作用机制研究》文中指出人参作为传统中药的瑰宝,其医疗及保健功效显着,在药物和新资源食品开发中得到广泛应用。作为产生药效的物质基础,人参皂苷是人参的主要活性成分,其中含量占多数的称为主要人参皂苷,如人参皂苷Rb1,当其脱去部分/全部糖基后所得产物,称为稀有人参皂苷,具有更强的活性与更佳的生物利用度。β-葡萄糖苷酶具有催化烷基糖苷、芳基糖苷等分子糖链末端非还原性β-D-葡萄糖苷键水解的作用,可将糖基化的主要人参皂苷生物转化为稀有人参皂苷。发掘新型β-葡萄糖苷酶资源并对其相关性质及功能进行分析,阐明β-葡萄糖苷酶在催化反应过程中与底物人参皂苷的结合与相互作用模式,探究稀有人参皂苷作为细胞核受体调节剂的构-效关系,对理解β-葡萄糖苷酶作用于非典型底物人参皂苷Rb1的作用机制,以及拓展稀有人参皂苷的生理活性有重要意义。本文主要研究内容包括如下几个方面。(1)以GH1家族中Paenibacillus polymyxa来源的β-葡萄糖苷酶(Gen Bank:M60211.1),对密码子优化使其更易原核表达。随后对该基因序列bgl B进行基于PCR法的全基因合成,连接pET-28a(+)载体以构建重组质粒pET-28a(+)-bgl B,将重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),于30℃,220 rpm条件下,经IPTG诱导在菌体细胞破碎后的上清液中获得表达产物,即原核表达的重组β-葡萄糖苷酶。利用Ni-NTA层析法对粗酶液进行纯化,鉴定重组β-葡萄糖苷酶蛋白质单体的分子量为52 k Da,蛋白质浓度为0.479 mg/m L,纯度大于95%。采用多种生物信息学软件及在线工具,分析目标β-葡萄糖苷酶的理化性质,该酶无跨膜结构域,无信号肽,整体呈亲水性,分析了蛋白质二级结构组成,三级结构模型合理,蛋白质结构中共含有4个磷酸化位点,发现9个开放阅读框中ORF2序列含有糖苷水解酶家族GH1的特征序列,亚细胞定位于细胞质。对β-葡萄糖苷酶的编码氨基酸序列,进行多序列比对分析及进化关系分析,可知糖苷酶之间的同源性存在差异,其催化功能的活性中心依然保持高度相似性。总的来说,通过全基因合成及原核表达纯化,获得序列及结构信息明确的β-葡萄糖苷酶,结合生物信息学分析,有助于理解该酶的进化关系、相关性质及功能。(2)利用多种光谱实验方法及分子模拟,探究β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb1相互作用模式,对纯酶、β-葡萄糖苷酶-人参皂苷Rb1复合物进行表征。荧光光谱分析了在不同温度条件下,随着人参皂苷Rb1浓度的增加,β-葡萄糖苷酶的自发荧光减弱,其中的固有荧光氨基酸残基所处微环境发生变化。在280 nm波长处,峰值出现轻微蓝移,说明β-葡萄糖苷酶在基态更加稳定,获得Stern-Volmer方程(y=0.00754x+1.0984,R2=0.9941),猝灭常数KSV为8.37×103L/mol,速率常数Kq为8.37×1011L/mol×s,KSV随温度升高而增大,说明该过程属于静态猝灭。同步荧光光谱分析了当△λ=15及60 nm时,由不同氨基酸残基引起荧光强度的变化情况,并与三维荧光光谱共同佐证了一致的结论。紫外-可见吸收光谱分析了Rb1浓度升高后,酶中Trp疏水基团被更多的包裹,酶-Rb1之间形成一个新的共轭体系,二者之间发生非辐射能量转移,并增加新的π-π*跃迁。圆二色光谱分析了Rb1的加入与结合,使酶的二级结构发生变化。LSPR分析了当β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb1形成稳定的1:1复合物时,平衡解离常数(KD)为5.24×10-4(±2.35×10-5)mol/L,ka为29.7(±6.62×102/mol×L-1×s),Kd为1.56×10-2(±2.17×10-5)/s。FTIR分析了β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb1复合物的结构变化。动态光散射分析了Rb1的加入使β-葡萄糖苷酶的流体力学半径与酶溶液的Zeta电位发生的变化。分子对接分析了人参皂苷Rb1与β-葡萄糖苷酶的结合构象(-8.9 kcal/mol)、结合位点、氢键作用及热点氨基酸残基。将β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb1复合物提交100 ns分子动力学模拟,可知该体系整体波动较小,总结合自由能为-50.86kcal/mol,说明二者具有较好的结合。(3)在对重组β-葡萄糖苷酶的酶学性质探究,及酶对人参皂苷Rb1的生物转化分析中,测定了粗酶液经Ni-NTA柱纯化后,酶的比活力提高了15倍,得率为51.0%,水解p NPG比活力达到12.4 U/mg。重组β-葡萄糖苷酶的Km和Vmax值分别为0.743 mmol/L和3.14×104μmol/min/mg。Kcat/Km为3.813×103/s/mmol/L,说明对典型底物p NPG具有更高特异性及催化效率,并探究了该酶的底物特异性及催化环境对重组β-葡萄糖苷酶的影响,结果说明该酶在pH范围3.0至9.5内具有活性,最高活力在pH 6.5;温度范围20℃至70℃内都有活性,于40℃具有最高活力。探究了金属离子及化学试剂对酶活力的影响,结果显示一价金属Na+、K+、Li+,二价金属Ba2+、Ca2+、Mg2+、Mn2+、Zn2+对重组β-葡萄糖苷酶的活力影响轻微;三价金属Al3+及重金属Pb2+、Ag+的加入使酶活力受到较大程度的抑制;醇类及DMSO对该酶活力影响较小,而SDS及EDTA可以抑制80%以上的酶活。对酶学性质的了解,为后续对酶的开发应用奠定基础。建立了能够同时测定Rb1、Rd、F2、CK等人参皂苷的超高效液相色谱方法与三重四极杆线性离子阱串联质谱法,对人参皂苷的成分及结构组成进行判别。对于酶转化人参皂苷的反应过程,以单体标准品人参皂苷Rb1为底物,在最优条件下(pH 6.5;温度40℃;Rb1浓度1 mg/m L),酶活力10 U的重组β-葡萄糖苷酶可以转化底物人参皂苷Rb1,水解C-3位葡萄糖基及C-20位的β-D-吡喃葡萄糖基,转化路径为Rb1→Rd→F2→CK。催化反应72 h时,人参皂苷CK的产率为41.85%,人参皂苷的F2产率为20.57%,人参皂苷Rb1的总转化率为95.70%。(4)以人参皂苷的主要代谢产物及作为结构基础的四种人参皂苷,20(S,R)-原人参二醇[PPD(S,R)]和20(S,R)-原人参三醇[PPT(S,R)]作为研究对象,探究人参皂苷作为雌激素受体调节剂的构-效关系。重组质粒p GEX-4t-1-ERα-LBD转化大肠杆菌BL21感受态细胞,经IPTG诱导表达,利用GST亲和层析柱纯化,获得目标蛋白ERα-LBD,经SDS-PAGE分析其为62.8 k Da的可溶性蛋白质,即对应含有hERα配体结合域的GST融合蛋白。荧光偏振体外结合与竞争实验中,受试人参皂苷均表现出与hERα-LBD的剂量依赖性结合,Kd值在1260.64μmol/L-1716.19μmol/L之间,结合强度大小顺序为PPD(S)>PPD(R)>PPT(S)>PPT(R)。双荧光素酶报告基因实验中,构建pc DNA3.1(t)-hERα质粒,将ERα的反应原件ERE装载于质粒ERE-luc上,并以p RL-TK质粒作为内参,以荧光信号比值(Fluc/Rluc)作为经标准化后的ERα转录活性。双荧光素酶报告基因结果显示,hERα被PPD(S,R)和PPT(S,R)以剂量依赖的方式激活,能够上调由ERα介导的基因转录,最大增加4倍。人参皂苷在微摩尔浓度下可以激活ERα转录,表现出比E2(纳摩尔浓度)弱的效力。利用分子对接技术分析了人参皂苷-hERα-LBD复合物中受体-配体之间的相互作用及结合模式。分子对接结果与实验测定IC50值具有良好的相关性(R2=0.94),表明分子动力学模拟可用于预测新型生物活性化合物对靶受体的结合效力。
王贝贝[7](2021)在《羊皮胶原基DPP-Ⅳ抑制活性肽的制备及活性机制分析》文中研究说明DPP-Ⅳ抑制剂已经成为治疗Ⅱ型糖尿病的主攻方向之一,食源性DPP-Ⅳ抑制肽也因其高安全性和有效性而备受关注。作为一种丝氨酸蛋白酶,DPP-Ⅳ酶可特异性地水解NH2端第二个含有Pro或Ala残基的肽,而羊皮胶原蛋白富含Pro,具有制备DPP-Ⅳ抑制肽的潜能,并且我国目前废弃羊皮资源浪费严重,造成了一定的环境压力。因此本论文系统地研究了羊皮胶原蛋白作为DPP-Ⅳ抑制肽前体蛋白的潜力、从羊皮中提取DPP-Ⅳ抑制活性肽的工艺、胶原肽具有DPP-Ⅳ抑制活性的原因、胃肠道消化过程对DPP-Ⅳ抑制胶原肽的降解以及如何去有效地保护活性肽。首先,使用计算机软件BIOPEP以羊皮胶原蛋白的一级结构为基础,预测其获得DPP-Ⅳ抑制肽的可能性,并结合常见蛋白酶的特异性作用位点模拟酶解羊皮胶原,比较不同蛋白酶水解羊皮胶原蛋白获得DPP-Ⅳ抑制活性肽的机率。结果表明,羊皮胶原蛋白在制备DPP-Ⅳ抑制活性肽方面具有巨大潜力,当使用Alcalase碱性蛋白酶、Neutrase中性蛋白酶和Flavorzyme风味蛋白酶等三种酶可获得更高含量的DPP-Ⅳ抑制活性肽。其次,以蛋白提取率和水解度为指标,优化了羊皮脱脂、碱解和热解工艺,进一步以水解度和分子量分布为指标,分别得到了三种蛋白酶水解羊皮胶原的最佳工艺,此时水解产物中分子量小于1 k Da的肽段占比在39.83%~80.4%之间。通过体外和细胞两种手段,评价三种酶解羊皮胶原肽的DPP-Ⅳ抑制活性,其中Flavorzyme酶解胶原肽的DPP-Ⅳ抑制活性低于Alcalase和Neutrase酶解胶原肽,它们的IC50分别为49.52 mg/m L,26.02 mg/m L和20.66 mg/m L。为进一步了解胶原肽中具有DPP-Ⅳ抑制活性优势肽段的组成,使用液相色谱质谱联用技术分析不同酶解胶原肽的肽段,并结合BIOPEP和Expasy Prot Param软件预测肽段的DPP-Ⅳ抑制活性和半衰期等性质。以预测DPP-Ⅳ抑制活性大于0.5为标准,筛选出的DPP-Ⅳ抑制活性优势肽段分布在7肽~10肽之间。根据预测活性对筛选的优势肽段由高到低排序,选取其中预测活性最高且相对含量最高的4条肽段进行合成及活性验证,并采用酶动力学和分子模拟对接探索DPP-Ⅳ抑制活性的机理。结果表明:GPAGPIGPV、GPAGPOGFPG显示较高的DPP-Ⅳ抑制活性,其IC50为84.19和67.12μM;GVVGLPG、GIOGVGPF的IC50为178.51和125.42μM。GVVGLPG、GIOGVGPF未与DPP-Ⅳ的活性位点结合,其对DPP-Ⅳ的抑制属于非竞争性抑制;GPAGPIGPV、GPAGPOGFPG可与DPP-Ⅳ的活性位点结合,其对DPP-Ⅳ的抑制属于竞争性和非竞争性相结合的抑制。由于活性肽在胃肠道消化中易被消化酶降解,因此进一步采用Standard法模拟DPP-Ⅳ抑制活性肽在胃肠道消化过程中的活性变化。结果显示模拟消化后胶原肽的DPP-Ⅳ抑制活性均有所下降(15%~50%左右),肠道内消化带来的寡肽含量的下降(18%~30%左右)以及游离氨基酸含量的增加(30%左右)或许是导致这一结果的主要原因,同时对Alcalase、Neutrase和Flavorzyme三种酶解胶原肽模拟消化前后的肽段组成进行主成分分析,结果发现经胃肠道消化后各样本之间的差异减小,且主要在胃阶段被降解。为提高胶原肽对胃肠道消化的耐受性,使用肠溶胶囊对胶原肽进行保护,进一步的模拟消化实验结果显示:肠溶胶囊对具有DPP-Ⅳ抑制活性的胶原肽保护效果显着,活性提高10%~20%左右。
刘畅[8](2021)在《食源性生物活性肽对ACE N和C结构域的抑制作用机制研究》文中指出本文的研究依托国家自然科学基金青年科学基金项目“合成细胞环境中蛋清肽膜亲和力与ACE抑制活力相关性研究(NO.31601486)”。心脑血管疾病是现今威胁人类健康的元凶,截止至2021年,我国高血压患病率为30.2%,预计2025年全球将有10.5亿高血压患者。血管紧张素转化酶(angiotensin-I converting enzyme,ACE)作为人体血压调节的关键靶点,其抑制剂研究受到广泛关注。随着对ACE研究的深入,发现ACE的两个结构域具有不同的生理功能,ACE C结构域是主导人体血压调节的关键位点,而ACE N结构域则与肺纤维化等疾病的发病密切相关。因此,有效抑制ACE各结构域的活性是改善和治疗相关疾病的重要策略。大多数的ACE化学类抑制剂在使用过程中常常存在着皮疹、肾功能损伤等严重的副作用,而食源性生物活性肽以其作用效果温和,毒副作用小等优点受到越来越多的关注。此外,ACE作为一种膜蛋白,通过其C端跨膜疏水区与细胞膜相连。细胞膜的存在对ACE的结构和活性有着重要的影响。因此,本文从ACE N和C结构域蛋白表达入手,分别构建游离ACE N和C结构域的评价体系和脂质体模拟膜结合ACE C结构域体系;利用氨基酸替换法改造前期研究获得的食源性ACE抑制肽序列,考察活性肽结构改变对游离ACE N和C结构域以及膜结合ACE C结构域活力的影响;借助粒子群优化支持向量机构建了活性肽在各个体系中的构效关系模型,利用分子对接和分子动力学模拟,从活性肽与ACE分子间相互作用的角度阐明其抑制作用机制。主要研究内容与结果如下:(1)利用pc DNA3.1(+)载体构建ACE N和C结构域重组质粒,利用CHO-K1细胞进行各结构域蛋白表达;采用AKTA prime plus蛋白纯化系统结合His TrapTM HP纯化柱与Hi Prep 16/60 sephacryl S-200 HR蛋白纯化柱对蛋白进行两次纯化,并利用高效液相色谱法测定蛋白的比活性,获得的ACE N和C结构域蛋白浓度分别为12.09±0.08μg/μL和8.75±0.14μg/μL;比活性分别为12.41±0.06 U/mg和105.07±0.06 U/mg。结合脂质体挤出与液氮冻融法制备得到稳定的脂质体模拟细胞膜,将FITC标记的ACE C结构域蛋白与模拟膜相连接,通过纯化前后荧光强度的对比确证ACE C结构域与脂质体模拟细胞膜的连接。利用高效液相色谱法测定三种ACE体系的酶促动力学参数,游离ACE N结构域体系Km为325.40±142.50μM,Vmax为3.67±1.06μM/min,游离ACE C结构域体系Km为114.49±29.15μM,Vmax为6.42±0.72μM/min,膜结合ACE C结构域体系Km为158.44±43.75μM,Vmax为10.45±1.47μM/min。(2)从实验室前期鉴定得到的21条食源性生物活性肽中筛选得到了10条ACE抑制活性肽,分别是MPCR、NCQG、GTYW、TYWL、FYCP、TKP、YLPR、YCPI、CVSP和RVPSL。同时对其中活力最高的RVPSL进行氨基酸(Arg、Gly、Ile)替换,改造后活性肽的IC50主要集中在100μM以内。综合10条活性肽以及14条改造肽对ACE不同结构域的抑制活性,发现含有Gly的活性肽对ACE N结构域表现出明显的抑制倾向,当Gly替换活性肽两端时,其抑制能力高于中心位点替换;相较于Arg和Gly替换而言,含有Ile的活性肽对ACE C结构域具有更高的抑制活性。分子对接结果表明,RVPSL的改造肽与ACE N和C结构域之间主要通过氢键维持体系稳定,ACE N结构域上关键氨基酸残基为Asp43,Ala334和Asn494;而ACE C结构域上关键氨基酸残基为Asn66、Ala356、Asp358和Glu403。(3)为探明活性肽氨基酸序列变化与ACE N结构域抑制活力之间的相关性,利用Arg、Gly、Ile进一步改造了ACE抑制肽LAPYK和QIGLF,获得了含有54条肽的活性肽库,并利用粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)构建了构效关系模型。通过开源软件包Pa DEL-Descriptor将改造肽的结构特征、空间特征、热力学特征和电子特征进行了参数化处理,以测定的ACE N结构域抑制活力IC50为输出项,建立了PSO-SVM预测模型。经PSO优化后得到目标函数的最优惩罚参数c为8.8763,最优核函数参数g为3.6213,测试集R2为0.86,MSE值为1.21×10-3,实验值和预测值之间具有良好的相关性,预测效果可靠。分子对接结果表明,LAPYK和QIGLF改造肽均与ACE N结构域上S1’活性口袋相结合,而RVPSL改造肽则与S1活性口袋相结合,肽的基础序列对活性肽在ACE N结构域上的结合位点有较大影响。ACE N结构域的关键氨基酸残基为Gln259,His331,Ala332,Thr358和Tyr501。(4)在已获得的活性肽库的基础上,针对游离和膜结合ACE C结构域体系,分别构建了粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)构效关系模型。经PSO优化后得到目标函数的最优惩罚参数c分别为5.3296和0.6621,最优核函数参数g分别为2.0874和1.7649,测试集R2分别为0.72和0.67,MSE值分别为1.06×10-3和3.02×10-4,实验值和预测值之间具有良好的相关性,预测效果可靠。利用Gromacs分别构建了游离和膜结合RVPSL-ACE C结构域复合物动力学计算体系。经100 ns计算平衡后,RVPSL在两个体系中均通过与HEXXH模体中的His387、Glu411发生过近接触,与ACE C结构域的活性中心紧密结合,同时膜结合体系中RVPSL-ACE C结构域复合物结构更为稳定,但由于膜结构的存在减弱了蛋白的聚集作用。
王叙[9](2021)在《肿瘤细胞内阿霉素代谢与作用靶点研究》文中研究表明药理学研究是药品注册的主要内容之一。随着分子药理学的发展,药物机制的解释已从认识普识性的药物基本作用、药代动力学和毒理学,向药物作用靶点的功能解析转变。本研究聚焦于药物作用靶细胞/靶器官,以临床使用数十年的抗肿瘤蒽环类药物阿霉素(ADM)为实施例,采用药物作用靶细胞为研究材料,构建分析药物作用靶蛋白和靶细胞处置药物的方法,以补充现有的药理学研究方法,快速和相对全面的认识药物的作用机制。主要研究结果如下:1.以ADM为例建立细胞内药物代谢物研究方法。经典的药代动力学可以获得机体对干预药物处置的基本信息,包括药物在机体内吸收、分布、代谢和排泄的数据,但缺乏药物作用靶细胞/靶器官对于药物处置的认识,无法解释药物分子作用的行为特征。本文以ADM作用的靶细胞-乳腺癌导管上皮细胞(MCF7)和其耐药型细胞(MCF7/ADM)为研究材料,分别体外培养添加ADM后,有机萃取细胞中的ADM及其代谢物,利用UPLC分离提取物组分,并对部分组分进行串联质谱分析。基于ADM及其代谢物在480 nm处有特征吸收,以及其母核m/z 321结构稳定的特点,选择从MCF7/ADM来源的ADM结构类似物进行多级质谱鉴定,发现了3个未见报道的ADM代谢物并推断出其化学结构。生物计算模拟比较了ADM与这些新代谢物对DNA的插入能力,发现这些代谢物与DNA的亲和力下降,这3种代谢物与ADM机体药代动力学获得的代谢物完全不同,提示ADM耐药细胞可能存在独特的药物代谢途径,ADM在其胞内代谢可能与它对干预药物作用的抵抗机制相关。2.以ADM为例建立基于蛋白质微阵列的药物靶点筛选方法研究。药物作用靶点的确认是药理学研究的重要内容,经典和反向药理学均采用从药效和毒理现象来认证药物分子作用靶点的策略,导致对药物机制的解析需要数十年或者更长的时间,且认识层面非常单一和循序渐进。本文设计并合成了生物素化ADM,借助CY5荧光基团标记的亲和素与生物素之间的超强亲和力,构建了药物分子示踪探针。在包含21000多种人类蛋白的芯片上筛选ADM结合蛋白,对获得的具有结合ADM能力的蛋白,采用ADM与生物素化ADM竞争结合反应鉴定ADM特异结合的蛋白。统计荧光信号值得出401个SNR>4.0的蛋白作为ADM的潜在作用靶点,其中包含30个SNR>10.0的高亲和力蛋白。通过方法学优化,建立了操作可行和质量可控的蛋白质微阵列的药物靶点筛选方法。3.ADM作用靶点HRAS的确认。药物分子空间结构的复杂性导致其结合靶点的非单一性已是公识,收集这些靶点蛋白的功能解释,结合药物对靶点蛋白功能影响的研究,既可从分子水平上解析药物的作用机制和潜在的治疗适应症,还可对药物的副作用做前瞻性研究,以及预测靶细胞/靶器官对药物的处置方式。本文使用GO聚类、蛋白质互作等生物信息学手段对401个ADM潜在结合蛋白进行了功能分析,发现主要集中在细胞粘附、胞内代谢和信号传导等方面,进一步研究其中的相关酶蛋白对ADM的修饰作用,有望解析靶细胞产生ADM新代谢物的机制。这些结果提示了ADM可作用于靶细胞的多种功能通路,具有多靶点的特征,远超过目前已知的ADM药物治疗作用。系统的疾病关联分析还发现,部分结合蛋白与ADM心脏毒性副作用呈高度相关性。基于结合聚类分析、蛋白互作网络和SNR值,提出具有较高信噪比的ADM结合蛋白HRAS对于ADM作用靶细胞具有重要作用。采用BLI技术获得HRAS与ADM结合的平衡解离常数KD为10.2 n M。4.阿霉素药理作用机制的新发现。基于HRAS与RAF结合来传导信号的认识,设计了体外ADM干预下的HRAS-RAF定量结合实验,发现ADM可促进HRAS-RAF复合物的生成。生物计算模拟结果也表明ADM参与形成的三元复合物结构更稳定,预测ADM的结合位点在HRAS与RAF结合点附近。以高表达HRAS的膀胱癌细胞RT4、J82为研究材料,验证了ADM通过促进HRAS与RAF结合来激活细胞增殖的相关通路,加快细胞周期进程。对比经典的ADM干扰DNA复制引发细胞周期阻滞来促进细胞凋亡的实验证据,提示ADM具有激活细胞增殖和加速细胞死亡的双向性药理作用。提出了ADM在抗肿瘤治疗过程中,既可以杀伤快速生长的肿瘤细胞,也有望促进异质性肿瘤细胞群中对药物不敏感的处于G0期的细胞进入增殖期,提升ADM的杀伤效果。本研究从靶细胞处置药物和药物作用靶点两个方面,建立了细胞内干预药物及其结合分子的研究方法,发现了新的ADM代谢物及其靶点,丰富了对ADM作用机制的认识。建立的胞内药物代谢物分析方法和基于蛋白质微阵列的药物结合蛋白筛选方法具有普适性,为药理学研究提供了新的工具。
张振霞[10](2021)在《玉米赤霉烯酮内酯水解酶的异源表达,性质鉴定和应用研究》文中指出玉米赤霉烯酮又称F-2毒素(Zearalenone,ZEN),是一种非甾体雌激素类霉菌毒素,主要由镰刀菌属在其次级代谢过程中产生,具有与雌二醇相似的酚二羟基内酯结构,可竞争性的与机体内雌激素受体结合,从而对人和动物体产生一系列生殖毒性。ZEN广泛存在于发霉的玉米、小麦等谷物及其副产物中,是世界范围内污染最广泛的一种镰刀菌毒素,对人类造成了巨大的安全隐患和经济损失。目前可降解ZEN的生物酶主要有:内酯水解酶、漆酶和过氧化物酶。其中内酯水解酶因具有降解机理明确,脱毒彻底,晶体结构被解析等诸多优势而受到广泛关注。本课题首先通过NCBI数据库挖掘到四个可能的ZEN内酯水解酶基因,以p ET-22b(+)为载体构建重组质粒,在E.coli BL21中异源表达,经镍柱纯化得到纯酶。结果仅来自Gliocladium roseum的重组酶ZENG成功表达纯化。SDS-PAGE显示ZENG的单亚基分子量约28.5 k Da,聚集状态为二聚体。重组酶的性质鉴定结果显示:最适p H为7.0,在p H 7.0和p H 8.5缓冲体系中孵育3 h后,残余酶活均保持在90%以上,具有较高的p H稳定性;最适温度为38°C,Tm值为50.82°C,在48°C保温7 min后残余酶活约为20%,具有较差的热稳定性;属于金属离子非依赖型酶,金属离子对其催化活性无激活或促进作用;酶动力学研究表明,Km值为129.03±14.90μmol L-1,Kcat值为0.501 s-1;重组酶的酶活约为315±1.03 U/mg,对底物α-ZOL和α-ZAL的降解活力分别约为其对ZEN降解活力的53%和37%。之后以实验室保存的含有D-丙氨酸消旋酶基因(D-alanine racemase,dal)且不含抗生素抗性基因的p UB110为表达载体,构建p UB-p43-Glro-dal重组质粒,实现了该酶在B.subtilis 1A751(dal-)中的食品级表达。选择SR培养基进行摇瓶发酵产酶,发酵过程无需添加诱导剂,随发酵时间延长,重组菌的OD600值及发酵酶活均呈现先升高慢慢趋于平稳再下降的整体变化趋势。其中,重组菌的OD600值在14 h达到最高约5.8,发酵酶活在16 h达到最高约5.2 U/m L。这提高了目的酶的应用安全性。最后采用分子生物学手段并结合计算模拟和理性设计引入突变点,提高重组酶对底物α-ZOL的降解活力及其热稳定性。突变体V153H酶对底物α-ZOL的降解活力提升为野生酶的1.46倍,这可能归因于突变点与α-ZOL间形成了氢键;突变体H134L/S136L酶在53°C保温2 min后,残余酶活约为野生酶的1.39倍,热稳定性提高可能是由于疏水残基的引入改变了α螺旋与Loop环连接转角处的疏水微环境;突变体S162P酶在50°C保温2 min后,残余酶活约为野生酶的1.52倍,在48°C的半衰期是野生酶的的3.6倍,Tm值提高了1.74°C,分子动力学模拟和结构分析显示:突变点附近氨基酸残基自由度降低,整体刚性提升,结构更加紧实。
二、计算机模拟蛋白质纯化实验(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、计算机模拟蛋白质纯化实验(论文提纲范文)
(1)利用组合突变调控2,4-二氯苯酚羟化酶的非专一性与适冷性(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
英文缩略词表 |
第一章 绪论 |
1.1 芳香族化合物 |
1.1.1 芳香族化合物的污染问题 |
1.1.2 芳香族化合物的解决方式 |
1.1.3 微生物降解芳香族化合物的原理及优势 |
1.2 2,4-二氯苯酚羟化酶(tfdB酶) |
1.2.1 2,4-二氯苯酚羟化酶(tfdB酶)的种类及来源 |
1.2.2 新型2,4-二氯苯酚羟化酶的优势及研究进展(TfdB-JLU) |
1.3 工程酶活性的改造 |
1.3.1 合理设计 |
1.3.2 定向进化 |
1.3.3 半理性设计 |
1.3.4 从头设计 |
1.4 计算机模拟对酶学性质的研究 |
1.5 酶的非专一性的研究 |
1.6 酶的适冷性的研究 |
1.7 研究目的与意义 |
1.7.1 研究目的 |
1.7.2 研究意义 |
1.8 研究内容 |
第二章 新型2,4-二氯苯酚羟化酶(TfdB-JLU)结构的同源模建及评估 |
2.1 前言 |
2.2 实验服务器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 TfdB-JLU的同源模建 |
2.3.2 TfdB-JLU三维模型的评估 |
2.3.3 TfdB-JLU与底物的分子对接 |
2.4 实验结果与讨论 |
2.4.1 TfdB-JLU与模板的序列比对 |
2.4.2 同源模建的三维结构模型 |
2.4.3 对同源模建后的TfdB-JLU三维结构的评估 |
2.4.4 分子对接结果 |
2.5 本章小结 |
第三章 组合突变调控TfdB-JLU催化活性和底物非专一性 |
3.1 前言 |
3.2 实验材料 |
3.2.1 实验仪器 |
3.2.2 实验菌种及引物设计 |
3.2.3 实验药品与试剂 |
3.2.4 溶液配方 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 TfdB-JLU组合突变体的构建 |
3.3.2 TfdB-JLU野生型及突变体对天然底物2,4-DCP的酶活力测定 |
3.3.3 TfdB-JLU野生型及突变体对不同底物的酶活力测定 |
3.4 实验结果与讨论 |
3.4.1 组合突变的氨基酸位点的质粒构建 |
3.4.2 TfdB-JLU野生型及突变体蛋白的表达纯化后SDS-PAGE电泳检测结果 |
3.4.3 TfdB-JLU野生型及突变体对天然底物2,4-DCP酶活力的测定 |
3.4.4 野生型TfdB-JLU及突变体对不同底物的酶活力 |
3.5 本章小结 |
第四章 TfdB-JLU的适冷性调控及其适冷机制的探究 |
4.1 前言 |
4.2 实验材料 |
4.2.1 实验试剂及仪器设备 |
4.2.2 实验软件 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 不同温度下TfdB-JLU野生型及突变体的酶活力测定及酶动力学 |
4.3.2 利用Gromacs对 TfdB-JLU在不同温度下的动力学模拟 |
4.4 实验结果与讨论 |
4.4.1 不同温度下TfdB-JLU野生型及突变体的酶活力 |
4.4.2 计算机模拟4℃、25℃、37℃下野生型酶的结构 |
4.4.3 计算机模拟4℃和25℃下野生型酶和三点突变体的结构比对 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(2)裙带菜ACE抑制肽的分离纯化及其抑制机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 血管紧张素转化酶 |
1.2.1 ACE的分类和结构特点 |
1.2.2 ACE在血压调节系统中的作用 |
1.3 ACE抑制肽的研究进展 |
1.3.1 海洋来源的ACE抑制肽 |
1.3.2 ACE抑制肽的制备 |
1.3.3 ACE抑制肽的分离纯化 |
1.3.4 ACE抑制肽的构效关系 |
1.3.5 ACE抑制肽的作用机理 |
1.4 裙带菜的研究进展 |
1.4.1 裙带菜的主要化学成分 |
1.4.2 裙带菜的药理作用 |
1.5 论文研究的目的、内容和创新点 |
1.5.1 目的与意义 |
1.5.2 主要内容 |
1.5.3 创新点 |
第二章 裙带菜ACE抑制肽的分离纯化与鉴定 |
2.1 引言 |
2.2 材料与仪器 |
2.2.1 材料与试剂 |
2.2.2 仪器设备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 裙带菜蛋白的提取 |
2.3.2 裙带菜蛋白的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE) |
2.3.3 蛋白酶的筛选 |
2.3.4 裙带菜ACE抑制肽的分离 |
2.3.5 反相高效液相色谱法分离ACE抑制肽 |
2.3.6 高活性组分的结构鉴定 |
2.3.7 ACE抑制肽的分子对接 |
2.3.8 检测方法 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 牛血清白蛋白、葡萄糖及马尿酸的标准曲线 |
2.4.2 裙带菜蛋白的提取及酶解蛋白酶的筛选 |
2.4.3 裙带菜ACE抑制肽的分离 |
2.4.4 反相高效液相色谱法分离裙带菜ACE抑制肽 |
2.4.5 结构鉴定分析 |
2.4.6 分子对接分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 超声预处理改性裙带菜蛋白 |
3.1 引言 |
3.2 材料与仪器 |
3.2.1 材料与试剂 |
3.2.2 仪器设备 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 裙带菜蛋白的超声预处理 |
3.3.2 水解度(DH)的测定方法 |
3.3.3 多肽含量的测定方法 |
3.3.4 浊度和粒径的测定方法 |
3.3.5 裙带菜蛋白的差示扫描量热分析 |
3.3.6 裙带菜蛋白的光谱分析 |
3.3.7 裙带菜蛋白的功能特性的研究 |
3.3.8 氨基酸组成分析 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 裙带菜蛋白的超声预处理 |
3.4.2 裙带菜蛋白浊度的测定和粒径分布 |
3.4.3 裙带菜蛋白的差示扫描量热分析 |
3.4.4 裙带菜蛋白的光谱分析 |
3.4.5 裙带菜蛋白功能特性的研究 |
3.4.6 氨基酸组成分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 磁性金属有机骨架亲和介质的制备及性质研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料与仪器 |
4.2.1 材料与试剂 |
4.2.2 仪器设备 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 磁性金属有机骨架Fe_3O_4@ZIF-90 的制备 |
4.3.2 猪肺ACE的提取 |
4.3.3 Fe_3O_4@ZIF-90 固定化 ACE条件优化 |
4.3.4 Fe_3O_4@ZIF-90 固定化ACE性质研究 |
4.3.5 Fe_3O_4@ZIF-90 及固定化ACE的表征 |
4.3.6 Fe_3O_4@ZIF-90 固定化ACE机理研究 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 Fe_3O_4@ZIF-90-ACE的制备工艺研究 |
4.4.2 Fe_3O_4@ZIF-90 固定化ACE性质研究 |
4.4.3 Fe_3O_4@ZIF-90-ACE的稳定性研究 |
4.4.4 Fe_3O_4@ZIF-90 及固定化ACE的表征 |
4.4.5 Fe_3O_4@ZIF-90 固定化ACE机理研究 |
4.5 本章小结 |
第五章 磁性金属有机骨架亲和介质分离裙带菜ACE抑制肽 |
5.1 引言 |
5.2 材料与仪器 |
5.2.1 材料与试剂 |
5.2.2 仪器设备 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 超滤法分离裙带菜ACE抑制肽 |
5.3.2 Fe_3O_4@ZIF-90-ACE亲和分离裙带菜ACE抑制肽 |
5.3.3 反相高效液相色谱法分离裙带菜ACE抑制肽 |
5.3.4 ACE抑制肽的结构鉴定 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 超滤法分离 |
5.4.2 磁性亲和分离 |
5.4.3 反向高效液相色谱法分离 |
5.4.4 MALDI-TOF/TOF MS分析 |
5.4.5 ACE抑制肽KNFL的构效关系 |
5.5 本章小结 |
第六章 ACE抑制肽的抑制机理研究 |
6.1 引言 |
6.2 材料与仪器 |
6.2.1 材料与试剂 |
6.2.2 仪器设备 |
6.3 实验方法 |
6.3.1 ACE抑制肽的抑制类型研究 |
6.3.2 等温滴定量热法测定酶催化反应动力学参数 |
6.3.3 ITC法测定ACE抑制肽与ACE结合的热力学参数 |
6.3.4 紫外光谱法研究ACE抑制肽与ACE的相互作用 |
6.3.5 荧光光谱法研究ACE抑制肽与ACE的相互作用 |
6.3.6 圆二色谱法研究ACE抑制肽与ACE的相互作用 |
6.3.7 分子对接法研究ACE抑制肽与ACE的相互作用 |
6.3.8 分子动力学模拟研究ACE抑制肽与ACE的相互作用 |
6.4 结果与讨论 |
6.4.1 ACE抑制肽的抑制类型分析 |
6.4.2 等温滴定量热法测定酶催化反应动力学参数 |
6.4.3 ACE抑制肽与ACE结合的热力学分析 |
6.4.4 紫外光谱法研究ACE抑制肽的作用机理 |
6.4.5 荧光光谱法研究ACE抑制肽的作用机理 |
6.4.6 圆二色谱法研究ACE抑制肽的作用机理 |
6.4.7 分子对接法研究ACE抑制肽的作用机理 |
6.4.8 分子动力学模拟法研究ACE抑制肽的作用机理 |
6.4.9 ACE抑制肽KNFL与 ACE相互作用模型的建立 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表论文 |
(3)油用牡丹籽粕降血糖肽的制备、鉴定及基于分子对接的序列设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 牡丹概况 |
1.1.1 生物学特征及现状 |
1.1.2 牡丹国内外研究现状 |
1.2 糖尿病及天然降血糖功能因子概述 |
1.2.1 糖尿病概述 |
1.2.2 降血糖功能因子的研究现状 |
1.2.3 降血糖多肽的研究进展 |
1.2.4 降血糖作用的评价方法 |
1.3 多肽的纯化与鉴定 |
1.3.1 超滤 |
1.3.2 凝胶过滤层析 |
1.3.3 反相高效液相色谱 |
1.3.4 液质联用技术 |
1.4 分子对接 |
1.4.1 分子对接原理 |
1.4.2 分子对接的应用 |
1.5 本论文的研究内容及意义 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究意义 |
第二章 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验试剂 |
2.1.3 实验仪器与设备 |
2.2 原料预处理 |
2.3 油用牡丹籽粕蛋白的制备与酶解 |
2.3.1 蛋白质的提取 |
2.3.2 蛋白酶解工艺 |
2.3.3 水解度测定 |
2.3.4 酶解液多肽含量测定 |
2.3.5 酶解产物的氨基酸组成分析 |
2.4 油用牡丹籽粕降血糖多肽的制备 |
2.4.1 超滤 |
2.4.2 反相高效液相色谱(RP-HPLC) |
2.4.3 Nano LC-ESI-MS/MS鉴定 |
2.4.4 降血糖多肽序列鉴定 |
2.4.5 多肽序列的合成 |
2.5 计算机分析评估生物信息学特征 |
2.5.1 生物活性和水溶性 |
2.5.2 ADMET性质 |
2.6 体外降血糖活性的测定:α-葡萄糖苷酶抑制活性 |
2.7 多肽降血糖机理探讨 |
2.7.1 抑制作用的可逆性分析 |
2.7.2 抑制类型的分析 |
2.8 分子对接 |
第三章 结果与讨论 |
3.1 油用牡丹籽粕蛋白的酶解 |
3.1.1 酶解工艺优化 |
3.1.2 酶解产物的氨基酸分析 |
3.2 油用牡丹籽粕降血糖肽的制备 |
3.2.1 超滤 |
3.2.2 反相高效液相色谱 |
3.2.3 Nano LC-ESI-MS/MS鉴定多肽序列 |
3.3 计算机分析评估生物信息学特征 |
3.4 合成多肽对α-葡萄糖苷酶抑制活性的测定 |
3.5 多肽降血糖机理探讨 |
3.5.1 抑制作用的可逆性分析 |
3.5.2 抑制类型的分析 |
3.6 多肽的分子对接 |
3.7 基于分子对接的多肽设计 |
3.7.1 分子对接及体外活性验证 |
3.7.2 计算机模拟活性 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(4)一种检测不同大小Aβ寡聚体的新方法(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 阿尔茨海默症的诊断 |
1.1.1 阿尔茨海默症 |
1.1.2 阿尔茨海默症的诊断标志物 |
1.1.3 阿尔茨海默症的诊断方法 |
1.2 淀粉样蛋白(Aβ) |
1.2.1 阿尔茨海默症与Aβ |
1.2.2 淀粉样级联假说 |
1.2.3 Aβ寡聚体的特征 |
1.2.4 Aβ寡聚体的危害 |
1.2.5 Aβ寡聚体的检测方法 |
1.2.6 Aβ寡聚体的获取和制备方法 |
1.3 纳米抗体 |
1.3.1 纳米抗体的特点 |
1.3.2 纳米抗体的固载 |
1.4 体内模型 |
1.4.1 转基因小鼠模型 |
1.4.2 人体内Aβ的含量 |
1.5 本研究的目的、意义与内容 |
2 纳米抗体的制备与活性检测 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料 |
2.2.1 材料及试剂 |
2.2.2 主要仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 SDP6纳米抗体的制备 |
2.3.2 SDP6纳米抗体的浓度测定和纯度分析 |
2.3.3 ELISA检测SDP6纳米抗体与Aβ的结合 |
2.3.4 SDP6纳米抗体对Aβ单体聚集的影响 |
2.3.5 SDP6纳米抗体与Aβ寡聚体结合的分子模拟 |
2.4 实验结果及讨论 |
2.4.1 重组SDP6纳米抗体的表达和纯化 |
2.4.2 ELISA检测SDP6纳米抗体与Aβ_(12-35)的结合作用 |
2.4.3 ThT-F检测SDP6纳米抗体对Aβ_(12-35)聚集的影响 |
2.4.4 计算机模拟SDP6纳米抗体与Aβ寡聚体的对接 |
2.5 本章小结 |
3 Aβ寡聚体体外检测方法的构建 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料 |
3.2.1 材料及试剂 |
3.2.2 主要仪器与耗材 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 体外Aβ寡聚体制备 |
3.3.2 Tricine-SDS-PAGE检测Aβ寡聚体 |
3.3.3 SDP6纳米抗体的固载 |
3.3.4 Aβ寡聚体的吸附 |
3.3.5 Tricine-SDS-PAGE检测SDP6纳米抗体-Aβ寡聚体复合物 |
3.3.6 模拟体系中Aβ寡聚体的检测 |
3.3.7 检测方法应用于动物模型的准备 |
3.4 实验结果及讨论 |
3.4.1 体外Aβ寡聚体制备条件优化 |
3.4.2 SDP6纳米抗体与Aβ复合物的检测方法建立 |
3.4.3 Aβ寡聚体检测方法的建立 |
3.4.4 Aβ寡聚体检测方法在模拟体系的应用 |
3.4.5 转基因动物模型的鉴定 |
3.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A SDP6的蛋白序列 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(5)断裂内含肽介导的C端断裂系统的性能优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 内含肽的概述 |
1.2.1 内含肽的结构 |
1.2.2 内含肽的自我剪接机制 |
1.3 内含肽的应用 |
1.3.1 毒素蛋白的生产 |
1.3.2 生物传感器 |
1.3.3 重组多肽的环化 |
1.3.4 蛋白质的部位特异性标记 |
1.3.5 内含肽在蛋白质纯化方面的应用 |
1.4 蛋白稳定性的影响因素 |
1.5 计算机模拟应用 |
1.5.1 蛋白模型构建 |
1.5.2 分子动力学模拟 |
1.5.3 常用分子模拟软件介绍 |
1.5.4 分子对接 |
1.6 研究内容与意义 |
1.7 研究思路 |
第二章 材料与方法 |
2.1 材料 |
2.2 实验试剂与仪器 |
2.3 重组蛋白的设计 |
2.3.1 分子动力学模拟 |
2.3.2 分子对接 |
2.4 亲和纯化系统中的重组菌的构建 |
2.4.1 IN片段的改造 |
2.4.2 IC片段的改造 |
2.5 重组蛋白的表达和优化 |
2.5.1 重组蛋白的表达 |
2.5.2 I_N亲和配体和I_C-GFP融合蛋白的纯化 |
2.6 I_N、I_C-GFP蛋白的断裂反应 |
2.7 层析介质的研究 |
2.7.1 IN层析介质的制备 |
2.7.2 层析介质洗脱条件的研究 |
2.7.3 I_C-GFP蛋白静态吸附的研究 |
2.8 层析介质的纯化应用 |
第三章 结果与讨论 |
3.1 层析介质的再生条件的研究 |
3.2 构建I_N、I_C蛋白模型 |
3.2.1 拉氏图分析I_N、I_C蛋白模型准确性 |
3.3 IN蛋白的分子动力学模拟 |
3.3.1 I_N蛋白的均方根偏差分析 |
3.3.2 I_N蛋白的均方根涨落分析 |
3.3.3 蛋白质工程在I_N蛋白中的应用 |
3.3.4 IN蛋白的回转半径分析 |
3.3.5 IN蛋白的B因子分析 |
3.4 I_N蛋白改造 |
3.4.1 突变蛋白IN断裂反应 |
3.5 I_N、I_C蛋白分子对接 |
3.6 IC片段的改造 |
3.6.1 不同IC-GFP的洗脱实验 |
3.6.2 不同IC-GFP的断裂反应 |
3.6.3 不同IC-GFP的静态吸附 |
3.6.4 I_C-6G亲和层析介质的应用 |
3.6.5 I_CD-6G重复饱和上样实验 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
(6)β-葡萄糖苷酶对人参皂苷生物转化及其相互作用机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 人参皂苷概述 |
1.1.1 人参皂苷的分类及结构 |
1.1.2 人参皂苷的生理活性 |
1.1.3 人参皂苷的生物转化 |
1.2 β-葡萄糖苷酶概述 |
1.2.1 β-葡萄糖苷酶的分类 |
1.2.2 β-葡萄糖苷酶的结构与催化机制 |
1.2.3 β-葡萄糖苷酶在食品工业中的应用 |
1.3 酶与底物相互作用的研究方法概述 |
1.3.1 紫外-可见分光光度法 |
1.3.2 荧光光谱法 |
1.3.3 表面等离子共振法 |
1.3.4 圆二色光谱法 |
1.3.5 生物信息学方法 |
1.4 研究意义与内容 |
1.4.1 研究目的及意义 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 研究技术路线 |
第2章 β-葡萄糖苷酶全基因合成、表达纯化及生物信息学分析 |
2.1 引言 |
2.2 材料与设备 |
2.2.1 试剂与材料 |
2.2.2 仪器设备 |
2.2.3 缓冲液配制 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 目的基因合成及密码子优化 |
2.3.2 重组质粒的酶切验证 |
2.3.3 重组质粒转化感受态细胞 |
2.3.4 重组β-葡萄糖苷酶的诱导表达及纯化 |
2.3.5 重组β-葡萄糖苷酶的鉴定 |
2.3.6 β-葡萄糖苷酶的生物信息学分析方法 |
2.3.7 序列同源性比对 |
2.3.8 构建系统进化树 |
2.4 结果与分析 |
2.4.1 目的基因密码子优化及全基因合成 |
2.4.2 重组β-葡萄糖苷酶的表达、纯化及鉴定 |
2.4.3 β-葡萄糖苷酶生物信息学分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 多光谱方法及分子模拟探究β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb_1相互作用模式 |
3.1 引言 |
3.2 材料与设备 |
3.2.1 试剂与材料 |
3.2.2 仪器设备 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 重组β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb_1相互作用荧光光谱测定 |
3.3.2 重组β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb_1相互作用紫外-可见光谱测定 |
3.3.3 重组β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb_1的非辐射能量转移 |
3.3.4 重组β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb_1相互作用同步荧光光谱测定 |
3.3.5 重组β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb_1相互作用三维荧光光谱测定 |
3.3.6 重组β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb_1相互作用圆二色光谱的测定 |
3.3.7 重组β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb_1相互作用局域表面等离子共振法测定 |
3.3.8 重组β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb_1相互作用红外光谱测定 |
3.3.9 重组β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb_1相互作用动态光散射测定 |
3.3.10 重组β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb_1相互作用Zeta电位测定 |
3.3.11 分子对接 |
3.3.12 分子动力学模拟 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 人参皂苷Rb_1对β-葡萄糖苷酶的荧光猝灭研究 |
3.4.2 β-葡萄糖苷酶和人参皂苷Rb_1的紫外—可见光谱研究 |
3.4.3 β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb_1的非辐射能量传递 |
3.4.4 β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb_1相互作用的同步荧光光谱 |
3.4.5 β-葡萄糖苷酶-人参皂苷Rb_1体系三维荧光光谱 |
3.4.6 β-葡萄糖苷酶及其与人参皂苷Rb_1相互作用的圆二色光谱 |
3.4.7 β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb_1结合作用分析 |
3.4.8 β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb_1相互作用的红外光谱 |
3.4.9 β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb_1相互作用前后粒径变化 |
3.4.10 β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb_1相互作用前后Zeta电位变化 |
3.4.11 β-葡萄糖苷酶与人参皂苷的分子对接结果分析 |
3.4.12 β-葡萄糖苷酶与人参皂苷Rb_1分子动力学模拟结果分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 重组β-葡萄糖苷酶的酶学性质探究及其对人参皂苷Rb_1的生物转化 |
4.1 引言 |
4.2 材料与试剂 |
4.2.1 试剂与材料 |
4.2.2 仪器设备 |
4.2.3 溶液配制 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 p NP标准曲线的制定 |
4.3.2 溶液中温度及p H对重组β-葡萄糖苷酶活力的影响 |
4.3.3 溶液中离子及化学试剂对重组β-葡萄糖苷酶活力的影响 |
4.3.4 重组β-葡萄糖苷酶催化动力学参数的测定 |
4.3.5 重组β-葡萄糖苷酶对底物的选择性研究 |
4.3.6 超高效液相色谱(UPLC)检测方法的建立 |
4.3.7 重组β-葡萄糖苷酶对人参皂苷Rb_1的转化 |
4.3.8 超高效液相色谱(UPLC)分析 |
4.3.9 三重四极杆线性离子阱串联质谱分析 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 重组β-葡萄糖苷酶的纯化及酶活分析 |
4.4.2 温度及pH对重组β-葡萄糖苷酶活力的影响 |
4.4.3 重组β-葡萄糖苷酶动力学参数 |
4.4.4 重组β-葡萄糖苷酶的底物特异性分析 |
4.4.5 超高效液相色谱法检测人参皂苷 |
4.4.6 重组β-葡萄糖苷酶生物转化人参皂苷Rb_1途径解析 |
4.4.7 质谱法检测单体人参皂苷的裂解规律 |
4.5 本章小结 |
第5章 人参皂苷PPD(S,R)及PPT(S,R)与雌激素受体结合作用及构-效关系探究 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料与设备 |
5.2.1 试剂与材料 |
5.2.2 仪器设备 |
5.2.3 实验分析软件 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 ERα-LBD融合表达载体构建及重组蛋白的表达纯化与鉴定 |
5.3.2 基于ERα-LBD的人参皂苷荧光偏振检测方法 |
5.3.3 双荧光素酶报告基因实验 |
5.3.4 hERα-LBD与人参皂苷相互作用的计算机模拟 |
5.4 结果与分析 |
5.4.1 重组蛋白hERα-LBD的鉴定 |
5.4.2 荧光偏振法探究人参皂苷与hERα-LBD结合能力 |
5.4.3 双荧光素酶报告基因实验探究人参皂苷对ERα的转录调控作用 |
5.4.4 人参皂苷与hERα-LBD结合的结构基础 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 后续工作展望 |
参考文献 |
导师简介 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(7)羊皮胶原基DPP-Ⅳ抑制活性肽的制备及活性机制分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩写符号 |
1 绪论 |
1.1 Ⅱ型糖尿病的现状与治疗概述 |
1.1.1 糖尿病的现状 |
1.1.2 Ⅱ型糖尿病的成因与治疗 |
1.1.3 二肽基肽酶(DPP-Ⅳ)与DPP-Ⅳ酶抑制剂 |
1.1.4 Ⅱ型糖尿病的氧化应激 |
1.2 胶原蛋白及其活性肽的研究进展 |
1.2.1 胶原蛋白概述 |
1.2.2 胶原蛋白基生物活性肽 |
1.2.3 DPP-Ⅳ抑制肽的研究现状 |
1.2.4 抗氧化活性肽简介 |
1.2.5 生物信息学在活性肽中的研究现状 |
1.3 生物活性肽在胃肠道消化中的研究 |
1.3.1 活性肽在胃肠道消化中的研究现状 |
1.3.2 胃肠道消化中活性肽保护的研究进展 |
1.4 论文立题背景及意义 |
1.5 主要研究内容 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料与设备 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验设备 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 羊皮胶原蛋白肽的制备 |
2.2.2 主要成分的测定 |
2.2.3 氨基酸组成分析 |
2.2.4 二级结构测定 |
2.2.5 蛋白提取率测定 |
2.2.6 水解度测定 |
2.2.7 分子量测定 |
2.2.8 葡聚糖凝胶柱分离 |
2.2.9 DPP-Ⅳ抑制活性的测定 |
2.2.10 细胞实验 |
2.2.11 抗氧化活性测定 |
2.2.12 胶原肽肽段的液质分析 |
2.2.13 生物信息学分析 |
2.2.14 分子模拟对接 |
2.2.15 酶动力学的测定 |
2.2.16 体外模拟胃肠道消化及保护 |
2.2.17 肠溶胶囊保护胶原肽 |
2.2.18 数据处理与分析 |
2.2.19 计算公式 |
3 结果与讨论 |
3.1 具有DPP-Ⅳ抑制活性的羊皮胶原肽的预测与制备 |
3.1.1 生物信息法预测羊皮胶原蛋白的DPP-Ⅳ抑制活性 |
3.1.2 单酶酶解羊皮胶原蛋白肽的制备 |
3.1.3 酶添加量对单酶酶解胶原肽基本结构的影响 |
3.1.4 双酶酶解羊皮胶原蛋白肽的制备 |
3.1.5 纯化分离胶原蛋白肽的组分及分子量 |
3.1.6 小结 |
3.2 羊皮胶原肽的DPP-Ⅳ抑制活性及肽段分析 |
3.2.1 胶原肽的DPP-Ⅳ抑制活性 |
3.2.2 胶原肽的酶切位点差异 |
3.2.3 纯化分离胶原肽的DPP-Ⅳ抑制活性 |
3.2.4 胶原肽肽段组成及生物信息学分析 |
3.2.5 胶原肽的抗氧化活性 |
3.2.6 小结 |
3.3 DPP-Ⅳ抑制肽的作用机制 |
3.3.1 合成肽的DPP-Ⅳ抑制活性 |
3.3.2 合成肽与DPP-Ⅳ酶的结合方式 |
3.3.3 合成肽与DPP-Ⅳ酶的分子对接 |
3.3.4 小结 |
3.4 体外模拟胃肠消化前后DPP-Ⅳ抑制活性胶原肽的变化分析 |
3.4.1 胶原肽的体外模拟消化 |
3.4.2 体外模拟消化后胶原肽的DPP-Ⅳ抑制活性 |
3.4.3 体外模拟消化前后胶原肽的主成分(PCA)分析 |
3.4.4 DPP-Ⅳ抑制活性胶原肽的胃、肠道消化 |
3.4.5 体外模拟消化过程中胶原肽抗氧化活性的变化 |
3.4.6 小结 |
3.5 DPP-Ⅳ抑制活性胶原肽的胃肠道保护 |
3.5.1 肠溶胶囊保护胶原肽体外模拟消化后的分子量分布 |
3.5.2 肠溶胶囊保护胶原肽体外模拟消化后的DPP-Ⅳ抑制活性 |
3.5.3 肠溶胶囊保护胶原肽体外模拟消化后的抗氧化活性 |
3.5.4 小结 |
主要结论与展望 |
主要结论 |
工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 |
附录2 |
(8)食源性生物活性肽对ACE N和C结构域的抑制作用机制研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
英文缩写符号说明 |
常见氨基酸缩写说明 |
第1章 绪论 |
1.1 血管紧张素转化酶功能与结构特征 |
1.1.1 ACE生理功能 |
1.1.2 ACE N和C结构域的结构特征 |
1.2 食源性ACE抑制肽研究概述 |
1.2.1 ACE抑制剂研究现状 |
1.2.2 食源性生物活性肽开发现状 |
1.2.3 食源性ACE抑制肽开发现状 |
1.3 计算机辅助建模与分子模拟在ACE抑制肽筛选过程中应用情况 |
1.3.1 支持向量机建模在活性肽预测中的应用 |
1.3.2 分子对接在ACE抑制肽构效关系分析中的应用 |
1.3.3 分子动力学模拟在ACE抑制肽构效关系分析中的应用 |
1.4 选题目的及意义 |
1.5 本文主要研究内容 |
第2章 ACE N和C结构域蛋白的表达纯化与鉴定 |
2.1 材料与设备 |
2.1.1 材料与试剂 |
2.1.2 仪器与设备 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 ACE N和C结构域基因的克隆 |
2.2.2 ACE N和C结构域真核表达载体的构建 |
2.2.3 ACE N和C结构域蛋白的表达纯化 |
2.2.4 ACE N和C结构域蛋白的活性及结构验证 |
2.2.5 模拟膜的构建及稳定性评价 |
2.2.6 膜结合ACE C体系的构建 |
2.2.7 三种ACE体系酶促动力学实验 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 ACE N和C结构域基因扩增结果 |
2.3.2 ACE N和 C结构域基因与pc DNA3.1+载体的连接,转化及鉴定 |
2.3.3 ACE N和C结构域蛋白的表达与纯化的结果 |
2.3.4 ACE N和C结构域蛋白的活性与结构鉴定结果 |
2.3.5 模拟膜稳定性 |
2.3.6 膜结合ACE C体系的验证 |
2.3.7 三种ACE体系酶促动力学实验结果 |
2.4 本章小结 |
第3章 食源性生物活性肽结构与ACE抑制活性相关性研究 |
3.1 材料与设备 |
3.1.1 材料与试剂 |
3.1.2 仪器与设备 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 ACE抑制肽的筛选 |
3.2.2 ACE抑制肽抑制活力的测定 |
3.2.3 ACE抑制肽对ACE N和 C结构域抑制活力的测定 |
3.2.4 分子对接 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 ACE抑制肽抑制活力测定结果 |
3.3.2 ACE抑制肽对ACE N和 C结构域抑制活力结果分析 |
3.3.3 ACE抑制肽对ACE N结构域的抑制分子机制 |
3.3.4 ACE抑制肽对ACE C结构域的抑制分子机制 |
3.4 本章小结 |
第4章 ACE N结构域与抑制肽活力之间的量变规律 |
4.1 材料与设备 |
4.1.1 材料与试剂 |
4.1.2 仪器与设备 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 ACE抑制肽改造肽库的构建 |
4.2.2 ACE抑制肽对ACE N结构域抑制活力的测定 |
4.2.3 分子描述符的计算 |
4.2.4 基于粒子群优化算法的支持向量机预测模型的建立 |
4.2.5 分子对接 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 改造肽对ACE N结构域抑制活力结果分析 |
4.3.2 仿真实验结果及分析 |
4.3.3 改造肽对ACE N结构域的抑制分子机制 |
4.4 本章小结 |
第5章 ACE C结构域与抑制肽构效关系及动力学研究 |
5.1 材料与设备 |
5.1.1 材料与试剂 |
5.1.2 仪器与设备 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 ACE抑制肽对ACE C结构域不同体系抑制活力的测定 |
5.2.2 基于粒子群优化算法的支持向量机预测模型的建立 |
5.2.3 分子动力学模拟 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 改造肽对ACE C结构域抑制活力结果分析 |
5.3.2 ACE C结构域蛋白仿真实验结果及分析 |
5.3.3 膜结合ACE C结构域蛋白仿真实验结果及分析 |
5.3.4 ACE C结构域蛋白与抑制肽在不同体系中结合模式分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 全文结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
导师简介 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
(9)肿瘤细胞内阿霉素代谢与作用靶点研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
英文缩略词 |
第一章 绪论 |
1.1 药理学研究路径 |
1.1.1 经典药理学 |
1.1.2 反向药理学 |
1.2 围绕干预药物分子的药理学研究 |
1.2.1 干预药物阿霉素的作用机制 |
1.2.2 干预药物阿霉素的代谢 |
1.2.3 干预药物阿霉素的耐药机制 |
1.3 围绕干预药物结合蛋白的研究 |
1.3.1 小分子药物靶点发现方法 |
1.3.2 生物芯片介绍 |
1.3.3 蛋白芯片 |
1.3.4 生物信息学分析 |
1.4 RAS的研究进展 |
1.4.1 RAS蛋白概述 |
1.4.2 RAS与肿瘤的关系 |
1.4.3 围绕RAS的药物开发 |
1.5 本论文主要研究内容 |
1.5.1 立题依据 |
1.5.2 研究基础 |
1.5.3 本研究的主要内容 |
第二章 阿霉素新代谢物的发现 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 细胞株 |
2.2.2 主要试剂 |
2.2.3 仪器及耗材 |
2.2.4 细胞培养 |
2.2.5 细胞内代谢物的提取 |
2.2.6 LC-MS方法 |
2.2.7 计算机模拟阿霉素及其代谢物与DNA间的相互作用 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 UPLC检测MCF7/ADM与 MCF7/WT细胞中阿霉素及其代谢物 |
2.3.2 质谱分析MCF7/ADM中的阿霉素代谢物 |
2.3.3 阿霉素代谢物的结构推断 |
2.3.4 阿霉素代谢物与DNA对接结果 |
2.3.5 讨论 |
2.4 本章小结 |
第三章 蛋白芯片筛选阿霉素结合蛋白 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 蛋白芯片 |
3.2.2 主要试剂 |
3.2.3 仪器及耗材 |
3.2.4 生物素标记阿霉素的合成 |
3.2.5 生物素标记阿霉素的分离鉴定 |
3.2.6 蛋白芯片筛选BIO-ADM结合蛋白 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 生物素标记阿霉素的合成 |
3.3.2 BIO-ADM结合蛋白的芯片筛选 |
3.3.3 阿霉素结合蛋白功能分析 |
3.3.4 讨论 |
3.4 本章小结 |
第四章 阿霉素作用靶点HRAS的筛选 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 细胞株和蛋白 |
4.2.2 主要试剂 |
4.2.3 仪器及耗材 |
4.2.4 阿霉素结合蛋白的生物信息学分析 |
4.2.5 BLI法分子间相互作用检测 |
4.2.6 亲和素磁珠法结合验证 |
4.2.7 Western blot |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 阿霉素结合蛋白分类 |
4.3.2 阿霉素结合蛋白聚类分析 |
4.3.3 阿霉素结合蛋白相互作用分析 |
4.3.4 亲和素磁珠法验证阿霉素与HRAS的结合 |
4.3.5 BLI检测阿霉素与结合蛋白相互作用 |
4.3.6 讨论 |
4.4 本章小结 |
第五章 HRAS与阿霉素作用关系的研究 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 细胞株 |
5.2.2 主要试剂 |
5.2.3 仪器及耗材 |
5.2.4 阿霉素干预下的HRAS-RAF结合 |
5.2.5 生物计算模拟 |
5.2.6 细胞培养与样品准备 |
5.2.7 Western blot |
5.2.8 Quantitative PCR |
5.2.9 细胞周期检测 |
5.2.10 IC50 检测 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 阿霉素增强HRAS与 RAF结合 |
5.3.2 基于计算模拟的阿霉素/HRAS/RAF系统的理论分析 |
5.3.3 J82和RT4 携带野生型HRAS基因 |
5.3.4 阿霉素激活MAPK通路 |
5.3.5 阿霉素影响细胞周期进程 |
5.3.6 激活HRAS提高J82和RT4 细胞药敏性 |
5.3.7 讨论 |
5.4 本章小结 |
主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
论文创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录 作者在攻读博士期间发表的论文 |
(10)玉米赤霉烯酮内酯水解酶的异源表达,性质鉴定和应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩写符号说明 |
1 绪论 |
1.1 玉米赤霉烯酮简述 |
1.1.1 玉米赤霉烯酮的理化性质及结构 |
1.1.2 玉米赤霉烯酮的毒性及污染现状 |
1.2 玉米赤霉烯酮脱毒技术研究进展 |
1.2.1 物理法脱毒 |
1.2.2 化学法脱毒 |
1.2.3 生物法脱毒 |
1.3 内酯水解酶研究进展 |
1.3.1 内酯水解酶的催化机理及酶学性质 |
1.3.2 内酯水解酶的晶体结构及分子突变 |
1.4 课题立题背景及意义 |
1.5 课题研究思路及主要内容 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料与仪器 |
2.1.1 质粒与菌株 |
2.1.2 培养基 |
2.1.3 实验试剂及材料 |
2.1.4 主要实验试剂配置方法 |
2.1.5 实验仪器与设备 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 重组质粒的构建 |
2.2.2 感受态的制备 |
2.2.3 重组质粒的转化 |
2.2.4 重组菌的保藏 |
2.2.5 重组质粒的抽提 |
2.2.6 琼脂糖凝胶电泳 |
2.2.7 重组酶的诱导表达 |
2.2.8 重组酶的分离纯化 |
2.2.9 重组酶蛋白浓度的测定 |
2.2.10 重组酶单亚基分子量及全分子量的测定 |
2.2.11 重组酶酶活的测定 |
2.2.12 重组酶酶学性质研究 |
2.2.13 重组酶在枯草芽孢杆菌中的食品级表达 |
2.2.14 重组酶分子改造 |
3 结果与讨论 |
3.1 重组质粒p ET-Glro的构建 |
3.2 重组酶在E.coli中的表达和纯化 |
3.3 酶浓度的测定 |
3.4 酶反应底物的HPLC检测 |
3.5 重组酶酶学性质鉴定 |
3.5.1 pH对重组酶的影响 |
3.5.2 温度对重组酶活力的影响 |
3.5.3 温度对重组酶结构稳定性的影响 |
3.5.4 金属离子对重组酶的影响 |
3.5.5 酶反应动力学研究 |
3.5.6 重组酶的底物特异性 |
3.6 重组酶在枯草芽孢杆菌中的食品级表达 |
3.6.1 重组质粒pUB-p43-Glro-dal的构建 |
3.6.2 重组酶的纯化 |
3.6.3 重组菌B.subtilis1A751(dal~-)的摇瓶发酵 |
3.7 重组酶的结构模拟 |
3.8 提高重组酶对α-ZOL的降解活力 |
3.8.1 突变点的选择 |
3.8.2 突变体酶的分离纯化 |
3.8.3 突变体对底物ZEN和 α-ZOL的催化活力研究 |
3.9 提高重组酶的热稳定性 |
3.9.1 基于氨基酸序列比对分析提高重组酶热稳定性 |
3.9.2 基于软件预测和计算机模拟提高重组酶热稳定性 |
主要结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士期间发表的论文 |
四、计算机模拟蛋白质纯化实验(论文参考文献)
- [1]利用组合突变调控2,4-二氯苯酚羟化酶的非专一性与适冷性[D]. 孙紫霄. 吉林大学, 2021(01)
- [2]裙带菜ACE抑制肽的分离纯化及其抑制机理研究[D]. 冯学珍. 广西大学, 2021
- [3]油用牡丹籽粕降血糖肽的制备、鉴定及基于分子对接的序列设计[D]. 魏睿婷. 西北大学, 2021
- [4]一种检测不同大小Aβ寡聚体的新方法[D]. 范思琦. 大连理工大学, 2021(01)
- [5]断裂内含肽介导的C端断裂系统的性能优化研究[D]. 周挺峻. 江南大学, 2021(01)
- [6]β-葡萄糖苷酶对人参皂苷生物转化及其相互作用机制研究[D]. 钟姝凝. 吉林大学, 2021(01)
- [7]羊皮胶原基DPP-Ⅳ抑制活性肽的制备及活性机制分析[D]. 王贝贝. 江南大学, 2021(01)
- [8]食源性生物活性肽对ACE N和C结构域的抑制作用机制研究[D]. 刘畅. 吉林大学, 2021(01)
- [9]肿瘤细胞内阿霉素代谢与作用靶点研究[D]. 王叙. 江南大学, 2021(01)
- [10]玉米赤霉烯酮内酯水解酶的异源表达,性质鉴定和应用研究[D]. 张振霞. 江南大学, 2021(01)