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时间:2019-05-17
《FeTPPS与血清白蛋白及人胰岛淀粉样多肽相互作用的研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、分类号学号D201477083学校代码10487密级博士学位论文FeTPPS与血清白蛋白及人胰岛淀粉样多肽相互作用的研究学位申请人:张鹏飞学科专业:化学生物学指导教师:高中洪教授答辩日期:2018年8月30日ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofPhilosophyinScienceStudyontheinteractionofFeTPPSwithserumalbuminandhumani
2、sletamyloidpolypeptidePh.D.Candidate:PengfeiZhangMajor:ChemicalBiologySupervisor:Prof.ZhonghongGaoHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei,P.R.ChinaJun.2018华中科技大学博士学位论文摘要5,10,15,20-四(4-磺酸基苯基)卟啉氯化铁(5,10,15,20-tetrakis(4-sulfonatophenyl)porphyrinato
3、iron(III)chloride,FeTPPS)是常用的过氧亚硝酸盐清除剂,对内源性和外源性过氧亚硝酸盐引起的损伤有很好的保护作用。但是FeTPPS是血红素(heme)的水溶性衍生物,拥有和血红素相同的卟啉环和铁中心,因此FeTPPS可能具有和游离血红素类似的生物效应。事实上,血红素在体内可以发挥双重作用。作为血红素蛋白(hemeproteins)辅基时,血红素可以在很多生理进程中起到至关重要的作用。但是高浓度的游离态血红素会通过Fenton反应催化自由基的产生并引起严重损伤。在H2O2和NaNO2存在条件下
4、,血红素还可以催化蛋白质酪氨酸硝化,但迄今为止研究却未发现FeTPPS会对细胞和组织产生明显的损伤,这与血红素显著不同。因此,研究FeTPPS对细胞和组织相对无害的原因,对于正确认识FeTPPS作为药物的安全性有重要的意义。此外,由于活性氮(reactivenitrogenspecies,RNS)和人胰岛淀粉样多肽(humanisletamyloidpolypeptide,hIAPP)聚集均参与了2型糖尿病的发生和发展,有必要研究作为血红素类似物和过氧亚硝酸盐清除剂的FeTPPS是否具有和血红素类似的抑制hIA
5、PP聚集的能力,这可为将FeTPPS作为兼具清除过氧亚硝酸盐和抑制hIAPP毒性双重功效的防治2型糖尿病的潜在药物提供理论支持。为回答上述问题,本文从以下三个方面对FeTPPS展开了研究。(1)FeTPPS催化细胞蛋白质酪氨酸硝化及其对细胞活力的影响。斑点印迹(Dotblotting)结果证明FeTPPS可以在H2O2和NaNO2存在条件下引起人肝癌细胞(humanhepatocellularcarcinomacell,HepG2)蛋白质酪氨酸发生一定程度的硝化,但细胞活力检测结果显示FeTPPS可以有效地减少
6、H2O2引起的细胞损伤。免疫印迹结果表明FeTPPS不能使血红素氧化酶-1(hemeoxygenase-1,HO-1)的表达上调,这说明FeTPPS的保护作用与HO-1无关。I华中科技大学博士学位论文(2)牛血清白蛋白(bovineserumalbumin,BSA)与FeTPPS的结合特性及其对FeTPPS促氧化活性的抑制作用。荧光猝灭实验结果显示BSA可以以很高的亲和性与FeTPPS结合(K9-1b~10M)。同步荧光猝灭光谱结果进一步发现结合FeTPPS会增加BSA中酪氨酸残基的极性,减少其疏水性。分子模拟
7、对接结果表明FeTPPS的结合位点位于BSA的表面区域。研究发现结合BSA可以有效抑制FeTPPS的促氧化活性并且形成低反应活性的FeTPPS-BSA复合物。另外,BSA可以保护FeTPPS免受氧化分解,避免铁离子的释放。这些发现在一定程度上解释了FeTPPS可以在体内安全使用的原因。(3)FeTPPS抑制hIAPP淀粉样聚集及其对hIAPP引起的细胞损伤的影响。紫外-可见光谱显示FeTPPS可以与hIAPP单体结合。荧光探针、透射电镜(transmissionelectronmicroscope,TEM)和N
8、uPAGE®预制凝胶电泳结果显示FeTPPS可以有效地抑制hIAPP淀粉样聚集,并且FeTPPS的铁中心在其中起到了一定作用。另外,FeTPPS还具有一定的解聚hIAPP成熟纤维的能力。细胞活力实验表明了FeTPPS对hIAPP聚集诱导的细胞损伤有很强的抑制能力,并且其铁中心在该过程中起到了至关重要的作用。DCFH-DA实验表明FeTPPS可以抑制hIAPP淀粉样聚集诱导的氧化应激。本
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