寡肽模拟GPX的研究

【摘要】： 谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase, GPX)是机体内重要的抗氧化含硒蛋白酶,是生物体内一种重要的酶类自由基清除剂。GPX能清除过量的氢过氧化物以保持机体的活性氧(ROS)代谢平衡,从而保护肌体免遭氧化损伤。许多疾病的产生都和活性氧(ROS)有关,如奥尔兹海默症、免疫系统缺陷病、辐射损伤等,且发病机制也与抗氧化酶水平的变化相关联。因此,GPX的人工模拟,能对天然GPX的结构和催化功能提供有用的信息,可增进对它的理解并发展可行的药物。 寡肽由于其序列短,氨基酸组成个数少,在体外溶液中不能形成稳定的特定构象而最大程度上与底物相互作用,但是可通过分子间的静电相互作用以及GPX催化中心硒代半胱氨酸(sec)的作用,结合分子模拟最大程度限制其构象,可以在一定程度上利用寡肽模拟GPX。本研究首先根据GPX的活性位点的结构特点,利用Fmoc固相多肽合成法合成了六个含硒三肽:QUW、QWU、WQU、WUQ、UWQ、UQW。其中UWQ、UQW有一定的GPX活力。其次依据Otto Epp、Rudolf Ladenstein和Albrecht Wendel提出的牛cGPX中催化三联体与对结合GSH有关键作用的三个氨基酸Arg-40、Gln-130、Arg-167,该六个氨基酸组合在一起,利用计算机分子模拟技术,构建了由180个六肽能量最低构象模拟模型组成的集合,从中筛选出两个可以在最低能量时形成α螺旋构象的模型,其序列为Arg - Gln - sec - Trp - Arg– Gln和Gln - Gln - Arg - sec - Trp– Arg。然后用Fmoc固相多肽合成法合成这两个六肽,测定其活力分别为0.5 U/μmol和0.8 U/μmol,成功的制备了寡肽GPX模拟物,为进一步进行抗氧化药物研究奠定了基础。