肌酸激酶活性Cys 283位点的极性微环境以及活性与结构变化关系的研究

摘要

肌酸激酶(CreatineKinase)(ATP：CreatineN-phosphotransferaseEC2.7.3.2)通常存在于动物的心脏、骨骼肌以及脑等组织的细胞浆和线粒体中，是一个与细胞内能量运转、肌肉收缩、ATP再生有直接关系的重要激酶，它可逆催化肌酸与ATP之间的转磷酰基反应，因此它在细胞的能量代谢过程中起很重要的作用。对肌酸激酶的抑制和稳定性的研究对于阐明许多疾病的发病机理有重要意义。 近年来，人们充分研究了肌酸激酶活力变化与构象变化的关系，结果发现酶分子的失活先于明显可测的整体构象变化，酶分子的活性部位处于柔性区域内。肌酸激酶是两个亚基组成的寡聚酶，组氨酸残基(His)、赖氨酸残基(Lys)、精氨酸残基(Arg)、色氨酸残基(Trp)和半胱氨酸残基(Cys)是肌酸激酶的活力必需基团，其中283位的半胱氨酸具有高度的反应性，可与各种巯基试剂反应，且在所有己知的肌酸激酶序列中该巯基都是高度保守的。线粒体肌酸激酶晶体结构解析结果表明第283位半胱氨酸残基位于酶活性部位，是底物结合协同性必需的，而不直接参与结合底物。 本实验首先根据Yao等的方法，从兔肌中分离纯化出较高活性的肌酸激酶，而后选取了三种极性不同但结构类似的巯基修饰试剂(DTNB、DTNA、DSDP)，进行肌酸激酶的抑制动力学研究，从而推测出肌酸激酶活性Cys283位点周围微环境的极性情况。结果表明，带有亲核基团的DTNB对肌酸激酶的抑制作用是最快的，兼带亲电、亲核基团的DTNA次之，最后是带亲电基团的DSDP，因此推测在肌酸激酶Cys283周围存在着一个偏亲电的极性微环境。此外，本文还选取氧化型DTT为肌酸激酶的修饰剂，探讨了氧化对蛋白质结构与功能的影响。该实验研究了肌酸激酶活力变化与构象变化的关系，结果发现肌酸激酶的失活先于明显可测的整体构象变化，酶分子的活性部位处于柔性区域内。

目录

独创性声明及学位论文版权使用授权书

摘要

综述部分肌酸激酶的研究进展

实验部分Ⅰ兔肌肌酸激酶活性半胱氨酸位点（Cys 283）的极性环境研究

实验部分Ⅱ兔肌肌酸激酶的失活与结构变化之间的关系研究

附录一英文缩写词表

致谢

个人简历