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ras P21分子开关的结构分析

2020-11-22阅读(220)

ras P21分子开关的结构分析

论文摘要

利用PDB（Brookhaven protein data bank）文库提供的晶体结构数据,从生物大分子的计算机三维模拟分析入手,对小G蛋白ras P21的GTP/GDP分子开关进行探讨。 对RasGAP（GTPase-activating Protein）作用下ras P21中GTP的水解进行分析:对ras P21核苷酸结合口袋的微环境和ras P21在GTP水解过程中的结构变化进行了讨论;在分析ras P21空间三维结构的基础上,分析了催化水解过程中RasGAP的变化;讨论了对于RasGAP和ras P21的结合定位以及对水解过程中ras P21的Switchl的构象变化起重要作用的Lys949手指结构,并给出了ras P21在RasGAP催化下水解GTP的一个模型,其结果是进一步变异分析的基础。 对Sos（son of sevenless）作用下GTP/GDP的交换过程进行分析:主要从静电场,分子表面,分子柔性,可及性等角度分析了Sos如何与ras P21结合定位;并预测了GTP如何在Sos调节下进入核酸口袋的;小G蛋白的GEF（guanine nucleotide exchange factor）的三级结构差别很大,但在GTP/GDP进入位点的边缘残基极性相对来说比较保守。这些残基以碱性为主,它们带正电荷的侧链伸向核酸入口,形成了一个正静电场。这个正静电场可能是核苷酸浓度的聚集,以及调整核苷酸的方位,从而正确进入核酸口袋的关键。 这些分析阐明了ras P21的结构和功能的关系,对于进一步研究ras P21中GTP的水解以及GTP/GDP的交换具有参考价值。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 引言
  • 一、rasP21简介
  • 二、rasP21在细胞内的循环机制
  • 三、研究背景
  • 四、缩写
  • 材料和方法
  • 一、PDB数据库简介
  • 二、MSMS软件使用方法
  • 三、Swiss PDB Viewer软件介绍
  • 四、计算脚本数据来源
  • 分析和讨论
  • 一、GTP结合形式的rasP21的三维结构分析
  • 1、rasP21的三维结构
  • 2、核苷酸的微环境
  • 2+和水分子'>3、核苷酸口袋中的Mg2+和水分子
  • 二、RasGAP对GTP水解的影响
  • 1、RasGAP的结构
  • 2、RasGAP作用下，rasP21的结构变化
  • （1） 分子和分子内空洞的表面积，体积变化
  • （2） 二级结构的变化
  • （3） 氨基酸残基的位移
  • （4） 可及性的变化
  • （5） 柔性的变化
  • 3、RasGAP和rasP21的相互作用
  • （1） 疏水相互作用以及氢键
  • （2） 静电相互作用
  • （3） 静电场对GTP水解的影响
  • （4） 关于作用位点和关键残基
  • （5） RasGAP催化下rasP21的GTP水解的模型
  • （6） 其他的小G蛋白的GAP
  • 三、Sos的作用
  • 1、Sos形成的静电场
  • 2、rasP21主链骨架的变化
  • 3、rasP21二级结构的变化
  • 4、核苷酸附近的静电场
  • 5、GDP／GTP进入核苷酸口袋的方式
  • 6、其他的GEF
  • 结论
  • 参考文献
  • 工作期间发表论文
  • 致谢

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