中文摘要
LpxC催化脂类A生物合成过程中的决速步骤,是非常理想的药物设计的目标蛋白。CHIR090是近来发现的广谱LpxC抑制剂,抗菌药效可以达到纳摩耳量级,有非常重要的临床试验潜力。对A. aeolicus LpxC-mut2-CHIR090复合物的核磁共振溶液结构及其动力学的研究有助于了解该蛋白在生物体系中的运动状态,揭示其与底物相互作用后的构象变化,从而解释LpxC在催化反应中的生物机理,为进一步优化药物设计提供必要的结构信息。由于该蛋白分子量大,核磁共振信号重叠严重,近年来出现并受到广泛关注的投影重建方法可以在相对较短的实验时间内得到高分辨率的多维NMR谱图,有效地解决了这一问题。因此,进一步发展和优化投影重建方法对生物大分子的核磁共振研究有着非常重要的应用价值。
结题摘要
核磁共振技术是解析蛋白质溶液结构的有力工具,在蛋白质和药物研究中具有独特优势。课题运用这一先进技术研究了去乙酰化酶LpxC的溶液结构及其与药物的相互作用。革兰氏阴性菌是常见致病菌之一,严重威胁人体健康,LpxC 是革兰氏阴性菌外膜lipid A 生物合成过程中的重要催化酶,具有独特的基因编码,是非常理想的药物设计的靶蛋白。CHIR090 是近来发现的广谱LpxC 抑制剂,抗菌效果达到纳摩耳量级,具有非常重要的临床应用潜力。课题运用核磁共振技术获得了A.aeolicus LpxC-mut2-CHIR090 复合物的高分辨溶液结构,该蛋白与药物相互作用的构象特征成功地解释了LpxC 在生物反应中的催化机理。通过与同源蛋白的序列比对,结合生物学突变实验测定了该蛋白的某些关键氨基酸残基对药物活性的影响,对药物的结构优化提出了可行性方案。针对蛋白分子量大而导致的核磁共振实验中信号重叠严重的现象,课题提出了改进的侧链残基立体构象归属的实验方法,并发展了新的谱图处理技术可以在相对较短时间内获得高分辨的多维NMR 谱图,有效地解决了这一问题,并将核磁共振方法进一步运用到其他活性生物分子的研究中。
