人腺体激肽释放酶2同源模建及与底物分子对接研究

论文摘要

人腺体激肽释放酶2(hK2)由于其在前列腺癌检测治疗等方面的潜在临床应用价值,近年来受到了广泛研究。但由于hK2的自水解作用,获得其晶体结构非常困难,这使得对其结构功能间的关系认识较少。为了探讨hK2的结构活性关系,为后续的以hK2为靶标的药物设计等研究提供理论基础。本课题以其家族同源性高的成员为模板,利用同源模建的方法构建出hK2的模型,随后用分子动力学计算对模型进行进一步优化。并用模型优化后的模型与其底物进行了分子对接实验,探讨了其与底物的作用方式。经验证,通过同源模建所构建的模型较为可靠。该模型与其同家族的成员间极为相似,主要的区别存在于表面的loop区,特别是kallikrein loop,kallikrein loop的结构影响了底物与hK2的接近。其催化三联体高度保守,侧链走向与同家族成员一致。此外,保守的5对二硫键稳定了酶的整体结构。通过对接实验,我们发现其S1结合口袋的组成与hK1、hK4、hK5和hK6有一定相似性,结合口袋中的氨基酸与底物P1位点Arg胍基间形成广泛的氢键联系,为底物专一性提供了结构基础。通过本课题的研究,使得对hK2结构功能间的关系,与底物识别的方式有了一定认识,这些信息将对随后的研究提供支持和指导。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 研究背景
• 一 计算机辅助药物设计
• 1 计算机辅助药物设计概述
• 2 计算机辅助药物设计的方法
• 2.1 基于受体的药物设计
• 2.2 基于配体的药物设计
• 2.3 对应于组合化学的计算机辅助药物设计
• 3 本文所涉及的实验方法简介
• 3.1 同源模建
• 3.2 分子对接
• 3.3 分子动力学模拟
• 二 人腺体激肽释放酶2（hK2）研究进展
• 1 hK2概述
• 2 Kallikrein（KLK）家族特征
• 2.1 KLK家族基因结构特征
• 2.2 KLK家族蛋白质结构特征
• 3 hK2的生物活性及调节
• 3.1 hK2的生物活性
• 3.2 hK2活性的调节
• 4 hK2与前列腺癌
• 4.1 hK2与前列腺癌病理
• 4.2 hK2与前列腺癌的检测和病理分期
• 4.3 hK2与前列腺癌的治疗
• 参考文献
• 第二章 立论依据及研究内容
• 第三章 hK2的同源模建及分子对接研究
• 一 hK2同源模建
• 1 实验方法
• 2 实验结果与讨论
• 2.1 hK2序列确定及多序列比对结果
• 2.2 hK2模型及讨论
• 二 hK2与底物的分子对接研究
• 1 实验方法
• 2 实验结果及分析
• 2.1 底物对接的分子动力学计算结果及分析
• 2.2 酶—底物复合物结构分析
• 三 结论
• 参考文献
• 致谢