本文選題：DHCR24 + U18666a�。� 參考：《遼寧大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：3p-脫氫膽固醇-△24還原酶(DHCR24),是人體內(nèi)膽固醇合成最終階段的酶,它催化膽甾醇還原為膽固醇,同時(shí)也具有抗細(xì)胞凋亡的作用。U18666a是DHCR24催化膽甾醇生成膽固醇反應(yīng)的有效非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑,但抑制機(jī)制不明。在人體內(nèi)DHCR24基因變異(Y471S、N294T、K306N、E191K)引起的疾病稱(chēng)作膽甾醇血癥,呈現(xiàn)多發(fā)性先天畸形與發(fā)育異常,但變異位點(diǎn)如何影響DHCR24活性目前尚無(wú)報(bào)道。本研究用分子模擬的方法系統(tǒng)考察U18666a與DHCR24相互作用的分子機(jī)制；同時(shí),用點(diǎn)突變及分子模擬的方法研究單點(diǎn)突變Y471S、N294T、K306N、E191K和兩點(diǎn)突變N294T/K306N對(duì)DHCR24結(jié)構(gòu)和活性的影響。在U18666a與DHCR24相互作用研究中,使用同源建模、分子對(duì)接和分子動(dòng)力學(xué)模擬方法的綜合結(jié)果顯示,與不加入U(xiǎn)18666a的復(fù)合物相比較,加U18666a后,底物膽甾醇(desmosterol,des)與DHCR24結(jié)合能(親和性)增加。二級(jí)結(jié)構(gòu)變化分析表明,加U18666a后,DHCR24二級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生較顯著的變化,進(jìn)而影響FAD、des與DHCR24相互作用。這些結(jié)果暗示U18666a的添加,通過(guò)引起DHCR24的二級(jí)結(jié)構(gòu)變化,使des與DHCR24親和性發(fā)生改變從而抑制酶催化活性,即從分子水平證明了U18666a對(duì)DHCR24酶的抑制作用為別構(gòu)抑制,這與先前發(fā)表的酶活性測(cè)定的濕實(shí)驗(yàn)結(jié)論一致。在突變位點(diǎn)對(duì)DHCR24結(jié)構(gòu)影響的研究中,自由能計(jì)算結(jié)果顯示,與野生型DHCR24-fad-des體系相比,五個(gè)突變體系中的底物des與蛋白復(fù)合物的結(jié)合能力均有增加的趨勢(shì)。二級(jí)結(jié)構(gòu)變化結(jié)果分析,N294T/K306N突變體系的二級(jí)結(jié)構(gòu)變化最大,也最大程度影響了酶與底物的結(jié)合活性,這與文獻(xiàn)報(bào)道的此突變體抑制DHCR24酶活性降低以及臨床引起的膽甾醇血癥的癥狀最嚴(yán)重這一發(fā)現(xiàn)相一致。
[Abstract]:3p- dehydrogencholesterol-24 reductase DHCR24, which catalyzes the reduction of cholesterol from cholesterol to cholesterol, is the last stage of cholesterol synthesis in human body. U18666a is an effective non-competitive inhibitor of cholesterol-producing reaction catalyzed by DHCR24, but its mechanism is unclear. The disease caused by the mutation of DHCR24 gene (Y471SU N294TK306NP191K) in human body is called cholesterolemia, which presents multiple congenital malformation and abnormal development. However, there is no report on how the mutation site affects the activity of DHCR24. In this study, the molecular mechanism of the interaction between U18666a and DHCR24 was systematically investigated by molecular simulation, and the effects of point mutation and molecular simulation on the structure and activity of DHCR24 were studied by single point mutation Y471SN 294T K306NU E191K and two point mutated N294T/K306N. In the study of the interaction between U18666a and DHCR24, the synthesis results of homologous modeling, molecular docking and molecular dynamics simulation showed that compared with the complexes without U18666a, the binding energy (affinity) between the substrate and DHCR24 increased after the addition of U18666a. The analysis of secondary structure changes showed that the secondary structure of DHCR24 changed significantly after U18666a, which affected the interaction between Faddes and DHCR24. These results suggest that the addition of U18666a inhibits the catalytic activity of des by causing changes in the secondary structure of DHCR24 and the affinity of des to DHCR24, that is, the inhibition of U18666a on DHCR24 enzyme is shown to be allosteric inhibition at the molecular level. This is consistent with the previously published results of wet experiments for the determination of enzyme activity. In the study of the effect of mutation sites on the structure of DHCR24, the results of free energy calculation showed that the binding ability of substrates des and protein complexes in the five mutant systems was increased compared with the wild type DHCR24-fad-des system. Analysis of the results of secondary structure changes in the N294T / K306N mutation system, the secondary structure changes were the largest, and the binding activity of the enzyme to the substrate was affected to the greatest extent. This is consistent with the reported findings that the mutant inhibits the decrease of DHCR24 enzyme activity and the most severe symptoms of clinically induced choleridemia.
【學(xué)位授予單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：R96

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本文編號(hào)：1870124