辅因子和底物对人体胞质磺基转移酶2A1热稳定性影响机制的计算机模拟研究

【摘要】人体胞质磺基转移酶（hSULTs）是一个庞大的次级代谢酶家族，它们以3’-磷酸腺苷5’-磷酸硫酸酯（PAPS）作为唯一的磺基供体，催化磺基到各种底物分子的转移。hSULTs在人体组织中分布广泛，对激素和药物的代谢、致癌因子的活化、外源性化学物质的解毒等都起着重要的调节作用。了解hSULTs与辅因子和底物的相互作用机制对于理解hSULTs的催化机制和调节作用非常重要。人体胞质磺基转移酶2A1（hSULT2A1）是目前所知道的具有最广泛底物特异性的人体胞质磺基转移酶亚型，它在多种人体组织中都有很高的表达率，因此我们选择hSULT2A1作为hSULTs家族的代表用于研究。在对人体胞质磺基转移酶的研究中，辅因子（3’，5’–二磷酸腺苷PAP）和底物（石胆酸LCA）能够增加人体胞质磺基转移酶的热稳定性，但对于其机制，实验手段还不能很好地解释。利用计算机模拟方法对蛋白质进行去折叠的研究，发现蛋白质在高温下变性时其去折叠路径不会发生改变。因此，我们利用计算机模拟的方法，在600K高温条件下研究了辅因子（PAP）和底物（LCA）对hSULT2A1的热稳定性的影响，发现这两个配体都能增加hSULT2A1的热稳定性。两配体主要是通过增加hSULT2A1的最大无规则卷曲区域（L16）的热稳定性来增加hSULT2A1的热稳定性的。当两个配体同时存在时，两配体对hSULT2A1的热稳定作用最强；当PAP单独存在时，作用次之；当LCA单独存在时，作用最弱。然后我们又研究了在人生理温度条件下，两个配体对hSULT2A1的结构影响，发现将两配体从hSULT2A1复合物中删除，会引起hSULT2A1一些区域（主要是L16）的构象改变。综合在高温和生理温度下对hSULT2A1的计算机模拟研究，我们得出，两配体与hSULT2A1结合后，可以与hSULT2A1的配体结合区相互作用，改变这些区域的构象分布，增加这些区域的热稳定性，进而增加hSULT2A1的热稳定性，而且当两配体共同存在时，对热稳定性的影响具有协同作用。
【作者】张瀑瀑；
【导师】田圃；
【作者基本信息】吉林大学，生物工程，2014，硕士
【关键词】人体胞质磺基转移酶2A1；辅因子；底物；热稳定性；计算机模拟；

【参考文献】
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