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基于结合自由能对两种人源蛋白-配体结合机制的研究认领

被引量： 3

作者：

缪雨露

学位授予单位：

华东师范大学

摘要：

蛋白质在人体生命活动中承担着许许多多的作用,对其结构和功能的研究对促进人体健康具有重大意义。理论计算的快速发展促进了当前蛋白体系的研究。本文针对食品科学领域所面临的与人体健康密切相关的复杂体系问题,以血管紧张素转化酶（Angiotensin-converting enzyme,ACE）与抑制肽和甜味受体（Taste Receptor Type Member 2/3,T1R2/T1R3）与甜味剂的作用为对象,展开系统研究。ACE体系其复杂性在于拥有成千上万个配体。ACE在血压调节中发挥重要作用,该蛋白过量表达会形成高血压。当前高血压药物大多存在不同程度副作用,食源性ACE抑制肽因具有来源广泛、安全性好等特点而备受关注。但目前尚没有一套系统且有效的方法实现ACE抑制肽的筛选,并且缺乏对抑制肽的特征及相关作用机理的认知。因此本文通过分子对接首次系统完成了160000个四肽对ACE抑制效果的评估,并通过统计分析发现位点上具有W、Y、F、H或R残基的四肽可能具有更好的抑制效果,前10及最后2个ACE-四肽复合物的结合自由能计算及IC50实验验证了这一结论,并发现抑制效果最好的为YYWK(IC50=19.98±8.19μM),为后续ACE抑制肽的筛选提供方向指导。T1R2/T1R3体系其复杂性在于受体为膜蛋白,体系大、结构复杂且尚未解析。T1R2能与大部分甜味剂结合,了解甜味受体的作用机制对新型健康甜味剂的设计很重要。然而,目前对该受体及相关蛋白的结构和识别机制知之甚少。本文通过同源建模构建其结构,采用分子对接评估了28种主要甜味剂,选择8种典型甜味剂构建甜味剂-T1R2-膜体系,分析受体与甜味剂之间的相互作用。计算结果表明低甜度天然甜味剂,如果糖和木糖醇,在约30 ns时从结合口袋中释放出,位移>50?;而人工甜味剂,纽甜和爱德万甜与受体稳定结合,位移在5?内。范德华力在高强度甜味剂体系中作用显著。这些结果提供了对甜味剂作用机制更深入的理解,并为甜味剂的设计提供了新的方向。

摘要译文

关键词：

分子动力学模拟; ACE; 四肽; T1R2; 甜味剂

学位年度：

2022

学位类型：

硕士

学科专业：

物理化学

导师：

何晓

中图分类号：

TS201.2[食品化学]

学科分类号：

0822[轻工技术与工程];083201[食品科学]

D O I：

10.27149/d.cnki.ghdsu.2022.001486