本文選題：FTO蛋白 + 小分子��； 參考：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：研究蛋白質(zhì)與小分子配體的相互作用,不僅可以探究小分子對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的影響,還有助于了解小分子在體內(nèi)的分布、吸收、代謝等信息,為新藥的設(shè)計、開發(fā)以及藥物分子結(jié)構(gòu)的改造提供參考。FTO(The fat mass obesity associated)基因是第一個被確認(rèn)的肥胖易感基因,它高度表達于下丘腦、骨骼肌、脂肪等組織器官,可以通過控制食物攝入和能量消耗來影響肥胖。FTO基因編碼的蛋白質(zhì)是一種核酸去甲基化酶,它在哺乳動物體內(nèi)的主要作用是調(diào)節(jié)能量平衡。因此,研究FTO蛋白與小分子的相互作用對于治療肥胖相關(guān)藥物的研發(fā)具有重要意義。熒光和紫外-可見吸收光譜法,具有操作簡單、靈敏度高和分析速度快等優(yōu)點,可以同時給出小分子與蛋白質(zhì)相互作用的猝滅機理、結(jié)合常數(shù)、作用力類型以及蛋白質(zhì)的構(gòu)象變化等信息。分子對接技術(shù)可以形象地呈現(xiàn)出小分子與蛋白質(zhì)相互作用的結(jié)果。本論文綜合運用光譜分析法和分子對接技術(shù)對六組不同類型的小分子與FTO蛋白的相互作用進行了研究。論文包括以下七個部分的內(nèi)容:第一章概述了小分子與蛋白質(zhì)相互作用的研究意義,并對FTO作了簡單介紹。綜述了常見的研究方法和相互作用的研究內(nèi)容。第二章研究了FTO與三種黃酮類化合物(槲皮素,芹菜素,柚皮素)的相互作用。光譜法的研究結(jié)果表明這三種化合物對FTOQg源熒光的猝滅屬于靜態(tài)猝滅;槲皮素與FTO結(jié)合的作用力主要為疏水和靜電作用,而芹菜素和柚皮素與FTO之間的作用力主要為疏水作用和氫鍵;在三個化合物中,槲皮素與FTO的結(jié)合能力最強,這可能與其結(jié)構(gòu)中含有較多的羥基有關(guān);柚皮素可以使色氨酸殘基微環(huán)境的極性增加。第三章研究了FTO與六種喹唑啉酮衍生物的相互作用。結(jié)果表明,Q1、Q2、Q3和Q4可以使FTO的Qg源熒光發(fā)生猝滅,且猝滅機制為靜態(tài)猝滅,而Q5和Q6并不能使其發(fā)生猝滅,我們認(rèn)為這可能與分子結(jié)構(gòu)中的取代基有關(guān);分子的空間位阻是影響前四種衍生物與FTO結(jié)合強弱的主要因素,位阻越小越有利于結(jié)合;疏水作用力在它們的結(jié)合過程中發(fā)揮了主要作用;Q2和Q4可以使色氨酸殘基的微環(huán)境極性發(fā)生改變。第四章研究了FTO與四種Taiwaniaquinones(兩組同分異構(gòu)體)的相互作用。結(jié)果表明,四種Taiwaniaquinones引起FTO熒光猝滅的機制均為靜態(tài)猝滅;兩組同分異構(gòu)體與FTO結(jié)合能力的強弱與分子中的共軛體系有關(guān);T1能使色氨酸的微環(huán)境發(fā)生變化;疏水作用力在結(jié)合過程中發(fā)揮了主要作用。第五章研究了FTO與四種2-氨基色酮化合物的相互作用。研究表明,四種2-氨基色酮化合物均能夠?qū)е翭TO發(fā)生熒光猝滅,且猝滅機理為靜態(tài)猝滅;分子的空間位阻是影響化合物與FTO結(jié)合強弱的主要因素;疏水作用力在結(jié)合過程中發(fā)揮了主要作用;色氨酸和酪氨酸殘基所處微環(huán)境的極性基本未發(fā)生改變。第六章對FTO和三種核苷類似物的相互作用進行了研究。結(jié)果表明,三種核苷類似物引起FTO熒光猝滅的機理均為形成復(fù)合物的靜態(tài)猝滅;N1與FTO的結(jié)合以疏水作用為主,N2主要依靠氫鍵和范德華力,N3則以氫鍵為主;三種核苷類似物中,N1對FTO的猝滅和結(jié)合能力最強,這可能與N1分子中含有非極性的苯環(huán)有關(guān);同步熒光的結(jié)果表明N2和N3可以導(dǎo)致色氨酸微環(huán)境的極性發(fā)生變化。第七章研究了己烯雌酚(DES)與FTO的相互作用。DES對FTO熒光猝滅的機理為靜態(tài)猝滅;疏水作用在復(fù)合物的形成過程中發(fā)揮了主要作用;酪氨酸和色氨酸的微環(huán)境基本未發(fā)生改變。
[Abstract]:The study of the interaction between protein and small molecular ligands can not only explore the effects of small molecules on protein structure and function, but also help to understand the distribution, absorption and metabolism of small molecules in the body, and for the design of the new drug, the development of the molecular structure of the drug, and the reference.FTO (The fat mass obesity associated) gene. The first identified obesity susceptibility gene, which is highly expressed in the hypothalamus, skeletal muscle, fat and other tissues and organs, can affect the protein encoded by the obesity.FTO gene by controlling food intake and energy consumption as a nucleic acid demethylation enzyme. Its main role in mammals is to regulate energy balance. Therefore, the study of FTO eggs The interaction between white and small molecules is of great significance for the research and development of obesity related drugs. Fluorescence and UV visible absorption spectroscopy have the advantages of simple operation, high sensitivity and rapid analysis, and can simultaneously give out the quenching mechanism of interaction between small molecules and proteins, binding constants, type of force and protein. The interaction between small molecules and protein can be presented image by molecular docking technique. The interaction of six different types of small molecules with FTO protein is studied in this paper. The paper includes the contents of the next seven parts: the first chapter is summarized. The research significance of the interaction of small molecules with protein and a brief introduction to FTO. The common research methods and research contents of interaction are reviewed. The second chapter studies the interaction between FTO and three flavonoids (quercetin, apigenin, naringenin). The results of spectroscopic studies show that these three compounds are fluorescent to the source of FTOQg. The interaction between quercetin and FTO is mainly hydrophobic and electrostatic, while the interaction between apigenin and naringenin and FTO is mainly hydrophobic and hydrogen bonds; in the three compounds, quercetin has the strongest binding capacity with FTO, which may be related to the many hydroxyl groups in the structure; naringenin can be used. The polarity of the tryptophan residues microenvironment is increased. The interaction between FTO and six quinazolinone derivatives is studied in the third chapter. The results show that Q1, Q2, Q3 and Q4 can quench the fluorescence of Qg source in FTO, and the quenching mechanism is static quenching, while Q5 and Q6 can not make it quenched. We think this may be with the substituents in the molecular structure. The space hindrance of the molecules is the main factor affecting the combination of the first four derivatives with FTO, and the smaller the steric resistance is more beneficial to the binding; the hydrophobic forces play a major role in their binding process; Q2 and Q4 can make the microenvironmental polarity of the tryptophan residues change. The fourth chapter studies the FTO and the two groups (two groups are the same. The interaction of the isomers. The results show that the mechanism of the four kinds of Taiwaniaquinones causing FTO fluorescence quenching is static quenching; the strength of the two isomers and the FTO binding ability is related to the conjugated system in the molecule; T1 can change the microenvironment of tryptophan, and the hydrophobic forces play a major role in the process of binding. Fifth The interaction between FTO and four 2- amino chroone compounds was studied in this chapter. The study shows that the four 2- amino chroone compounds can cause fluorescence quenching of FTO, and the quenching mechanism is static quenching; the molecular space hindrance is the main factor affecting the combination of compound and FTO, and the hydrophobic interaction exerts the main action during the binding process. The polarity of the microenvironment in which tryptophan and tyrosine residues were used basically did not change. In the sixth chapter, the interaction between FTO and three nucleoside analogues was studied. The results showed that the mechanism of FTO fluorescence quenching caused by three nucleoside analogues was the static quenching of the complex, and the combination of N1 and FTO was mainly hydrophobic, and N2 mainly depended on it. By hydrogen bonds and van Edward force, N3 is the hydrogen bond, and the quenching and binding ability of N1 to FTO is the strongest in the three nucleoside analogues. This may be related to the non polar benzene ring in the N1 molecule. The results of synchronous fluorescence show that N2 and N3 can lead to the change in the polarity of the tryptophan microenvironment. The seventh chapter studies the phase of diethylstilbestrol (DES) and FTO. The mechanism of FTO fluorescence quenching is static quenching, and the hydrophobic effect plays a major role in the formation of the complex, and the microenvironment of tyrosine and tryptophan has not changed basically.
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O657.3;TQ460.1

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本文編號：1935941