文档介绍：浙江大学
博士学位论文
SARS冠状病毒主蛋白酶和S蛋白的结构与功能研究及其抑制剂的
设计
姓名:郑柯文
申请学位级别:博士
专业:物理化学
指导教师:俞庆森
20050601
摘要组在药物设计方面的多年经验积累,在抗药物设计以及免疫方面开展了病毒的主蛋白酶三维结构,分析了其结构和活性位点特征。拟方法对该蛋白酶的二聚体和单体形式分别作了的分动力学研究,来考察传染性非典型肺炎,员⒁岳给全世界尤其是中国带来了重大的人身伤害和经济破坏,本课题组及时发挥本积极而有成效的研究,其主要内容由以下几部分工作组成:《净蜃橹饕1嗦氲牡鞍字视蠷聚合酶蛋白酆厦竘琹,蛋白,鞍,鞍,主蛋白酶取F渲校鞯鞍酌敢云湓赟《复制的过程中所起的重要作用而成为研究的热点。我们利用先进的生物信息学分析软件从已知结构的蛋白质数据库兴蜒暗街砉谧床《,以的主蛋白酶三维晶体结构为模板来同源模建了冠状⒂捎谑笛椴獾肨虷鞯鞍酌冈谌芤褐芯卸厶宓男问酱嬖冢并且可能在发挥蛋白酶生物活性方面具有重要作用,因此,我们初步推测病毒主蛋白酶在体内也具有二聚体的存在。参考和主蛋白酶二聚体形式,首先搭建了病毒主蛋白酶的二聚体。研究发现,三种蛋体界面处的静电分布具有明显的互补性,三种蛋白酶二聚体单体之间具有相同的静电和疏水相互作用能。表明病毒主蛋白酶在溶液中也具有二聚体的存在,这被后期的实验所证实。⒔谟惺笛橹な礢《局鞯鞍酌付厶逦8玫鞍酌钢饕I镄问剑体不具有活性。进一步测得了该蛋白酶的二聚体晶体结构,但是其单体的结构不能测得,这也就使单体失活的原因不能知晓。因此,本文采用分子动力学模蛋白单体和二聚体形式构象的变化。通过该动力学模拟发现,病毒主蛋白酶二聚体活性口袋具有如下三个特征:活性位点虲湫纬衫胱浙江大学博士学位论文
塑垩奎堂壁主堂垡塑兰根据我们提出的药效团模型和所筛选到小分子的结构特征,修改了鞍姿关键词:冠状病毒,主蛋白酶,同源摸建,单体,二聚体,静电作用,——..健,这增强了半胱氨酸上含硫基团的亲核能力和催化位点的酸碱猙催化能力;与形成“牙齿”型构象,从而保证蛋白酶对底物位点的谷氨酸的特异性识别:由环区和环区所形成的活性口袋大小恰好可以容纳底物。而单体中活性口袋的这三点结构特征均遭到了破坏,这可能就是使单体失活的主要原因。我们进一步我到了引起病毒主蛋白酶单体与二聚体上述活性口袋构象变化的原因,二聚体中一单体上的硕晕至硪坏ヌ宓幕钚怨瓜缶哂兄匾W饔茫ヌ逶蛴捎谌狈α肆一单体对其活性构象的稳定而引起活性口袋构象不稳定,从而使其失活。⑼ü懊嬲陆诜肿佣ρD庋芯浚颐欠⑾制涓肧鞍酌敢种萍列》子应具有如下特征:能与蛋白酶上的和形成稳定的氢键;与蛋白酶活性口袋疏水性位点相结合的基团必须为疏水性基团。在此基础上,我们提出了该蛋白酶抑制剂的药效基团。并用该药效基团虚拟筛选了库中的分子,得到了符合药效团模型的小分子库,并将这些分子用对接软件作进一步筛选研究,筛选得到了一批与蛋白酶具有较好结合效果的小分子。同时,解酶抑制剂的分子结构,用于作为病毒主蛋白酶的抑制剂。通过对接研究,发现修改后的鞍姿饷敢种萍练肿佑隨《局鞯鞍酌妇哂辛己的结合模式,可能成为病毒主蛋白酶抑制剂的先导化合物。《維蛋白能直接与宿主细胞受体结合,引起细胞融合,阻断鞍与其受体的结合可以有效的阻断病毒的入侵。由于测蛋白的晶体结构非常困难,至今未能得到该蛋白的晶体结构。本文利用同源模建方法得到了白的三维结构,并利用蛋白质对接软件得到了鞍子肫涔δ苄允芴錋白的结合模式,从而确定了鞍字杏胧芴褰岷系墓丶课患捌浣峁固卣鳎为病毒疫苗的研究提供了一些有价值的线索。疏水作用,分子动力学模拟,药效基团,对接,菘猓瑂蛋白,受体,疫苗
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第一章病毒概述及其研究进展引言验室组成的合作研究网络。该网络启动后,围绕着的各方面研究工作迅的病毒株已达到株。日至眨幽么蟆⒚拦椭泄鲅芯孔榉直发表了各自完成测序的病毒株的基因组分析论文。日,新加坡基因组研究所发表了基于已有冠状病毒全基因组及部分序列的比较基因组研究论文。日,德国大学生物化学研究所在以往冠状病毒蛋白质研究基础上,发表了冠状病毒主要蛋白酶的三级结构,并给出了该酶的重要化学抑制荆。自爆发以来,本研究组就一直对该病毒生物信息资源、研究文献等个方面予以密切关注与跟踪,尤其在誗谧床《净蜃椴庑蛲瓿年月日,我国广东省出现了第屑锹嫉难现丶切院粑酆症,±菸夜郎勘ǜ妫年日,广东省的佛山、广州等鍪幸