人乳头瘤病毒衣壳蛋白特异性多肽与细胞受体的结合机制研究

论文摘要

人乳头瘤病毒（HPV）是一类嗜上皮性无囊膜双链DNA病毒,迄今已在人体皮肤及黏膜组织中分离出100多种不同型别。病毒的生命周期以感染细胞为起点,因此研究病毒的感染机制是了解和控制病毒的重要基础,已有的研究表明HPV衣壳蛋白中的碱性氨基酸区域和细胞表面硫酸乙酰肝素蛋白聚糖（HSPG）受体之间存在特异性相互作用。我们设计合成了一系列潜在的结合细胞受体的靶点多肽,利用ITC、NMR、SLS、FL及CD等实验检测了它们与细胞表面受体模拟物肝素之间的相互作用,并对相关作用机制进行了系统研究。主要内容包括：（一）、设计合成了HPV-16衣壳蛋白的五个多肽模拟物,检测了它们与肝素之间的识别及相互作用。实验结果表明：多肽结合肝素不仅受多肽本身氨基酸残基种类和数目影响,而且存在明显的序列特异性依赖现象,除最基本的静电作用在内,疏水作用和氢键作用等也都参与了这些多肽与肝素的结合。另外,除了L1蛋白,L2在HPV的感染过程中也参与了结合细胞表面受体,同时证实硫酸乙酰肝素蛋白聚糖确实是细胞结合HPV的主要受体。（二）、设计合成了HPV-16和HPV-18L1的C端相对应位置的14肽,比较这两个多肽结合肝素的差别。结果表明,尽管H16Ctb和H18Ctb两个多肽所含的氨基酸种类与个数比较接近,但是因为氨基酸残基排列顺序的不同,导致在与肝素结合时,二者在结合能力与分子机制方面都有很大的差别。（三）、分别设计合成了具有不同感染性质的八种型别HPV的L1蛋白C端多肽,同样利用ITC和SLS等方法研究了这些多肽与肝素的结合过程,确认了它们是病毒结合细胞受体的靶点,比较了它们在结合宿主细胞受体方面的差别。综上所述,我们利用物理化学实验方法研究了HPV衣壳蛋白特异性多肽与肝素之间的相互作用,定量证实了衣壳蛋白的富含碱性氨基酸区域与细胞表面硫酸乙酰肝素蛋白聚糖在病毒感染细胞中的重要作用,研究了它们之间的作用机制,在此基础上为不同型别的不同感染性质提出一种可能的解释。

论文目录

• 提要
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 人乳头瘤病毒简介
• 1.2 人乳头瘤病毒的生活周期与致病机制
• 1.3 人乳头瘤病毒衣壳蛋白与细胞受体的相互作用
• 1.4 等温滴定微量热仪简介及应用
• 1.5 本文研究的设计思路
• 参考文献
• 第二章 HPV-16衣壳蛋白模拟肽与肝素作用的热力学与机制研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 样品和试剂
• 2.2.2 实验仪器
• 2.2.3 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 多肽L2NtW和L2CtW与肝素的相互作用
• 2.3.2 多肽L1CtbW与肝素的相互作用
• 2.3.3 多肽L1CtaW和L1CtbScW与肝素的相互作用
• 2.3.4 温度对于多肽与肝素相互作用的影响
• 2.3.5 NaCl对于多肽与肝素相互作用的影响
• 2.3.6 多肽与肝素相互作用的荧光光谱检测
• 2.3.7 HPV-16多肽与肝素相互作用的结构变化与生物学意义
• 2.4 本章小结
• 参考文献
• 第三章 HPV-16与HPV-18 L1的C端多肽与肝素结合的比较研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 样品和试剂
• 3.2.2 实验仪器
• 3.2.3 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 多肽H16Ctb和H18Ctb与肝素的相互作用热力学
• 3.3.2 温度对于多肽与肝素相互作用的影响
• 3.3.3 NaCl对于多肽与肝素相互作用的影响
• 1H NMR）研究多肽H16Ctb和H18Ctb与肝素的相互作用'>3.3.4 核磁氢谱（¹H NMR）研究多肽H16Ctb和H18Ctb与肝素的相互作用
• 3.3.5 肝素引起多肽H16Ctb和H18Ctb的结构变化
• 3.3.6 多肽H16Ctb和H18Ctb与肝素相互作用的生物学意义
• 3.4 本章小结
• 参考文献
• 第四章 八种不同型别HPVL1的C端多肽与肝素结合的比较研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 样品和试剂
• 4.2.2 实验仪器
• 4.2.3 实验方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 八种型别多肽与肝素的相互作用热力学
• 4.3.2 温度对于多肽与肝素相互作用的影响
• 4.3.3 NaCl对于多肽与肝素相互作用的影响
• 4.3.4 八种型别多肽与肝素相互作用的结构变化与生物学意义
• 4.4 本章小结
• 参考文献
• 作者简介及已发表成果
• 致谢