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皖南尖吻蝮蛇毒素AaHIV,acucetin的结构功能研究及P185抗体ScFv-A21的结构生物学研究

朱志强  
【摘要】:随着人们生活水平的提高,疾病和健康成为了人们越来越关心的问题。因此,人类疾病相关蛋白的研究,也就显得越来越重要。金属蛋白酶是人类正常生理活动中的一类重要蛋白,比如:ADAM17是一种肿瘤坏死因子转化酶还参与了表皮生长因子的活化;ADAM10在Notch信号转导通路中起着关键的作用;ADAM2和ADAM1等通过影响精子的成熟和在子宫中的黏附和迁移而在精子发生和精子活动中扮演重要角色。它们的失调会引发很多的疾病,比如:癌症、心血管疾病、哮喘、阿尔采术氏病等。因此对于这些蛋白和它们同源蛋白的结构和功能的研究就显得很重要。本文将向大家介绍它们的同源蛋白AaHIV,来自于皖南尖吻蝮蛇的一种蛇毒金属蛋白酶,的结构和功能的研究。 AaHIV是一种蛇毒来源的P—III型金属蛋白酶,它包含金属蛋白酶,类去整合素和富含半胱氨酸三个结构域。在正常的生理条件下,它能够自我降解,产生一个包含完整的类去整合素结构域和富含半胱氨酸结构域的蛋白,acucetin。AaHIV和acucetin都能够抑制马胶原诱导的血小板聚集,都对ADP诱导的血小板聚集有部分抑制,且都对restrocetin诱导的血小板聚集没有影响。二者对与水洗血小板和CH0(中国仓鼠卵巢)细胞结合作用的检测发现它们都能够结合血小板和特异性表达整合素受体aIIbβ3的CHO细胞;但是只有AaHIV和特异性表达整合素a2β1受体的CH0细胞有弱结合。本文还介绍了AaHIV和acucetin的晶体结构的解析过程。通过对AaHIV的降解过程,溶液状态和AaHIV晶体结构的分析,我们提出了一个新的ADAM/reprolysin亚家族与底物作用模型。在这个模型中,它们以二体发挥功能,通过一个分子的去整合素结构域识别和底物结合,用另外一个分子的金属蛋白酶结构域水解蛋白。同时也分析了单个分子发挥功能时,以自己的富含半胱氨酸结构域中的高变区和底物结合,以金属蛋白酶结构域水解底物的模型的可行性。另外,也对AaHIV和acucetin对血小板和CH0细胞的作用的结构基础进行了分析,找出了几个有可能和整合素aIIbβ3作用的区域。同时介绍了它们可能和血液因子vWF作用的结构基础。 本文还介绍了另外一种和疾病相关的蛋白P185/Her2抗体ScFv—A21的晶体结构研究。P185是一种表皮生长因子受体,它和同一家族的其它成员(Her1,Her3,Her4)形成二体发挥正常的功能。但是研究者发现在多种肿瘤病人的肿瘤细胞中发现了这种受体的高表达,于是它的抗体被研究用于肿瘤的治疗。与Her2的工程抗体Heceptin类似,抗体A21能够抑制肿瘤细胞的生长。因此它的单链抗体scFv—A21被制备出来用于研究抗体和抗原的相互作用的结构基础的研究。进过多种条件的筛选,我们获得了ScFv—A21的晶体,并对它的晶体结构进行了解析。ScFv—A21和P185的晶体结构分析和Docking实验,给出了它们相互作用的相关残基和A2l的抗原靶点。这为研究拥有更大功效的抗体,提供了较好的抗原靶点;也为A21的工程改造提供了较好的结构基础。


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