血红素活性中心谷氨酸/组氨酸对肌红蛋白结构及功能的影响

摘要

氧载体肌红蛋白（Myoglobin，Mb）由153个氨基酸和一个血红素（heme）辅基组成，具有分子量小、稳定性高、易通过基因工程和蛋白质工程获得高纯度蛋白等优点，长期以来备受研究者的青睐，广泛作为蛋白质分子框架，用来研究蛋白质特别是血红素蛋白结构与功能关系。为了研究血红素活性中心谷氨酸以及组氨酸对肌红蛋白结构以及功能的影响，我们通过在血红素活性中心远端29位和43位分别引进谷氨酸（Glu29）和组氨酸（His43），即突变型肌红蛋白L29E/F43H Mb，后者形成了一个远端氢键网络，使肌红蛋白形成了双组氨酸配位结构，64位（His64）和93位组氨酸（His93）。
　　本论文以L29E/F43H为重点研究对象，以野生型WT Mb以及F43HMb和L29E Mb单突变体作为对照，结合X射线晶体学、氟离子结合动力学、活化过氧化氢能力等研究，来探索血红素活性中心谷氨酸以及组氨酸对肌红蛋白结构及功能的影响。研究结果表明，血红素活性中心的氢键网络，不仅可以调控血红素的配位状态和蛋白质的整体构象，还可以调控蛋白的催化活性。本论文中所涉及的氢键网络新方法以及得到的动力学参数，可以更好的反应肌红蛋白的结构-性质-功能之间的关系，为血红素的分子设计与构建提供科学的指导意义。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

主要英文缩略语索引

目录

第1章 绪 论

1.1 引言

1.2 肌红蛋白结构

1.3 肌红蛋白的生物功能

1.4 血红素活性中心组氨酸的距离对蛋白质功能的影响

1.5 神经红蛋白的结构与功能

1.6 研究意义

1.7 研究内容和创新之处

第2章对突变体蛋白F43HMb、L29EMb、L29E/F43H Mb的制备及结构

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 结论

第3章突变体蛋白F43HMb、L29EMb、L29E/F43H Mb与氟离子相互作用的动力学研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 结论

第4章突变体蛋白F43HMb、L29EMb、L29E/F43H Mb活化过氧化氢能力的研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 结论

第5章 结论与展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢