本文主要研究内容
作者赵智鹏（2019）在《探究卤醇脱卤酶HheC催化过程中四个Loop环的协同构象变化》一文中研究指出：卤醇脱卤酶（HHDHs）通过分子内亲核取代机制催化邻卤醇水解转化为环氧化物,也可以接受不同的亲核试剂如CN-、N3-、NO2-等催化环氧化物的开环反应,在处理有机卤化物污染物和合成手性药物中间体方面有着极高的研究价值。其中卤醇脱卤酶HheC的活性中心包埋在酶分子内部,由四个Loop片段环绕而成,包括底物结合口袋和卤离子结合位点。先前的研究表明:1.卤离子的释放是催化脱卤反应中的限速步骤;2.Loop3片段为卤离子结合位点区域,在催化过程中对卤离子的结合和释放起到了关键作用,且该过程伴随有构象变化的发生;3.Loop4片段也被证明对催化活性和热稳定性有着显著调控作用。目前对Loop1和Loop2区域并没有进行深入探索,且对整个酶活性中心的构象变化的结构基础也没有具体阐述。本文通过实验手段与计算机技术相结合对酶催化过程中的构象变化和卤离子通道结构动力学进行较为系统研究,从蛋白质柔性变化的角度对上述关键问题进行了阐述。通过丙氨酸扫描找到Loop1和Loop2上对活性影响较大的关键位点D80,I81,F82,P84,F86,T134,W139和L142,其中D80A,I81A,F82A三个突变体无明显活性;其余五个位点突变为丙氨酸后活性均有2倍以上的显著提升。构建关键位点的饱和突变文库并进行活性筛选,结果表明D80,I81,F82三个位点未检测到有明显活性的突变体,表明这三个氨基酸对酶发挥催化功能的重要性;其余五个位点的饱和突变文库中筛选到了活性有不同程度提升的突变体。为了进一步探究构象变化对酶活性的影响,将位于同一Loop环上的关键位点优势突变体进行叠加,得到了一系列酶活性提高6-15倍的叠加优势突变体。通过分子动力学（MD）模拟技术对上述优势突变体的三维结构进行优化,同时对氨基酸之间的相互作用力进行分析。结果表明:关键位点的丙氨酸突变体P84A,F86A,T134A,W139A和L142A以及W139的一系列优势突变体的活性中心柔性增加,推测可能是通过减小残基侧链,使得活性空间变大,且与周围氨基酸的相互作用减弱,有利于蛋白质构象发生改变,进而导致酶的催化活性大大升高。该推断在多个活性提高的叠加突变体中（如P84A-F86A）也得到进一步证明。综上所述,底物结合口袋或者卤离子结合位点处Loop的柔性改变是酶活性升高的主要原因。通过对分子动力学模拟得到卤离子从活性中心释放到溶剂中的运动轨迹进行分析得到了处于不同时刻的Br-位置,得到其周围可能相互作用的氨基酸,并对卤离子的释放通道进行预测。结果发现Loop1区域上的F82-P84位点,Loop3区域上的P175-L178和Y185-Y187位点,Loop4的W249以及F12位点,对卤离子释放起到了关键作用。三维结构的比对也表明,这些位点在卤离子释放前后构象发生了较大改变。由此得出,这些氨基酸可能参与卤离子释放过程中所伴随的构象变化,相关研究可以对后续的卤醇脱卤酶改造奠定了理论基础。
Abstract
lu chun tuo lu mei （HHDHs）tong guo fen zi nei qin he qu dai ji zhi cui hua lin lu chun shui jie zhuai hua wei huan yang hua wu ,ye ke yi jie shou bu tong de qin he shi ji ru CN-、N3-、NO2-deng cui hua huan yang hua wu de kai huan fan ying ,zai chu li you ji lu hua wu wu ran wu he ge cheng shou xing yao wu zhong jian ti fang mian you zhao ji gao de yan jiu jia zhi 。ji zhong lu chun tuo lu mei HheCde huo xing zhong xin bao mai zai mei fen zi nei bu ,you si ge Looppian duan huan rao er cheng ,bao gua de wu jie ge kou dai he lu li zi jie ge wei dian 。xian qian de yan jiu biao ming :1.lu li zi de shi fang shi cui hua tuo lu fan ying zhong de xian su bu zhou ;2.Loop3pian duan wei lu li zi jie ge wei dian ou yu ,zai cui hua guo cheng zhong dui lu li zi de jie ge he shi fang qi dao le guan jian zuo yong ,ju gai guo cheng ban sui you gou xiang bian hua de fa sheng ;3.Loop4pian duan ye bei zheng ming dui cui hua huo xing he re wen ding xing you zhao xian zhe diao kong zuo yong 。mu qian dui Loop1he Loop2ou yu bing mei you jin hang shen ru tan suo ,ju dui zheng ge mei huo xing zhong xin de gou xiang bian hua de jie gou ji chu ye mei you ju ti chan shu 。ben wen tong guo shi yan shou duan yu ji suan ji ji shu xiang jie ge dui mei cui hua guo cheng zhong de gou xiang bian hua he lu li zi tong dao jie gou dong li xue jin hang jiao wei ji tong yan jiu ,cong dan bai zhi rou xing bian hua de jiao du dui shang shu guan jian wen ti jin hang le chan shu 。tong guo bing an suan sao miao zhao dao Loop1he Loop2shang dui huo xing ying xiang jiao da de guan jian wei dian D80,I81,F82,P84,F86,T134,W139he L142,ji zhong D80A,I81A,F82Asan ge tu bian ti mo ming xian huo xing ;ji yu wu ge wei dian tu bian wei bing an suan hou huo xing jun you 2bei yi shang de xian zhe di sheng 。gou jian guan jian wei dian de bao he tu bian wen ku bing jin hang huo xing shai shua ,jie guo biao ming D80,I81,F82san ge wei dian wei jian ce dao you ming xian huo xing de tu bian ti ,biao ming zhe san ge an ji suan dui mei fa hui cui hua gong neng de chong yao xing ;ji yu wu ge wei dian de bao he tu bian wen ku zhong shai shua dao le huo xing you bu tong cheng du di sheng de tu bian ti 。wei le jin yi bu tan jiu gou xiang bian hua dui mei huo xing de ying xiang ,jiang wei yu tong yi Loophuan shang de guan jian wei dian you shi tu bian ti jin hang die jia ,de dao le yi ji lie mei huo xing di gao 6-15bei de die jia you shi tu bian ti 。tong guo fen zi dong li xue （MD）mo ni ji shu dui shang shu you shi tu bian ti de san wei jie gou jin hang you hua ,tong shi dui an ji suan zhi jian de xiang hu zuo yong li jin hang fen xi 。jie guo biao ming :guan jian wei dian de bing an suan tu bian ti P84A,F86A,T134A,W139Ahe L142Ayi ji W139de yi ji lie you shi tu bian ti de huo xing zhong xin rou xing zeng jia ,tui ce ke neng shi tong guo jian xiao can ji ce lian ,shi de huo xing kong jian bian da ,ju yu zhou wei an ji suan de xiang hu zuo yong jian ruo ,you li yu dan bai zhi gou xiang fa sheng gai bian ,jin er dao zhi mei de cui hua huo xing da da sheng gao 。gai tui duan zai duo ge huo xing di gao de die jia tu bian ti zhong （ru P84A-F86A）ye de dao jin yi bu zheng ming 。zeng shang suo shu ,de wu jie ge kou dai huo zhe lu li zi jie ge wei dian chu Loopde rou xing gai bian shi mei huo xing sheng gao de zhu yao yuan yin 。tong guo dui fen zi dong li xue mo ni de dao lu li zi cong huo xing zhong xin shi fang dao rong ji zhong de yun dong gui ji jin hang fen xi de dao le chu yu bu tong shi ke de Br-wei zhi ,de dao ji zhou wei ke neng xiang hu zuo yong de an ji suan ,bing dui lu li zi de shi fang tong dao jin hang yu ce 。jie guo fa xian Loop1ou yu shang de F82-P84wei dian ,Loop3ou yu shang de P175-L178he Y185-Y187wei dian ,Loop4de W249yi ji F12wei dian ,dui lu li zi shi fang qi dao le guan jian zuo yong 。san wei jie gou de bi dui ye biao ming ,zhe xie wei dian zai lu li zi shi fang qian hou gou xiang fa sheng le jiao da gai bian 。you ci de chu ,zhe xie an ji suan ke neng can yu lu li zi shi fang guo cheng zhong suo ban sui de gou xiang bian hua ,xiang guan yan jiu ke yi dui hou xu de lu chun tuo lu mei gai zao dian ding le li lun ji chu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自电子科技大学的赵智鹏，发表于刊物电子科技大学2019-07-17论文，是一篇关于卤醇脱卤酶论文,蛋白质柔性论文,构象变化论文,丙氨酸扫描论文,底物结合口袋论文,卤离子释放通道论文,分子间相互作用论文,电子科技大学2019-07-17论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自电子科技大学2019-07-17论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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