《用於結構生物學和藥物研發的蛋白質順磁標記》是依託南開大學，由蘇循成擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：用於結構生物學和藥物研發的蛋白質順磁標記
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：蘇循成
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
生物大分子的結構測定對於了解生命的本質至為重要，揭示溶液中生物大分子的動態性能對於了解其功能同樣重要而必需。本課題將為溶液中蛋白質-蛋白質和蛋白質-配體（或藥物）複合物的結構測定提供一種新的方法，即通過金屬配合物與蛋白質的非共價特異性作用來定向蛋白質，獲得結構信息。某些順磁性金屬離子的各向異性磁感應張量能體現在生物大分子的自旋上，可以用來測定溶液中蛋白質複合物的三維結構和研究蛋白結構域的動態性能。為改變當前國際上常用的通過蛋白質半胱氨酸殘基的反應把金屬標籤共價接到蛋白質上，本課題主要探索非共價標記蛋白的方法，並通過金屬離子的磁感應張量獲得蛋白複合物的三維溶液結構並系統研究蛋白中各結構域間的相對取向和動力學行為。這種非共價標記蛋白的方法克服了傳統共價標記蛋白的諸多局限，對於核磁共振技術在結構生物學特別是蛋白質複合物的結構測定方面具有重要的意義。
結題摘要
生物大分子的結構信息對於了解其功能有重要意義，因此生物大分子的結構測定和構象分析顯得尤為重要。高分辨核磁共振對於了解生物大分子的動態學變化以及溶液結構解析是重要的生物物理工具。近年來，順磁核磁在結構生物學領域引起了廣泛的興趣，這主要是由於順磁物質與生物大分子自旋核的作用能提供非常有效的結構和距離信息。大多數蛋白質沒有順磁中心，要獲得這些順磁信息需要對蛋白質進行順磁標記。目前國際上常用的順磁標記是通過共價鍵或者分子生物學方法引入順磁物質或者順磁離子結合中心，但是對於有些蛋白質利用上述標記方法很難標記。為克服困難，根據利用有機分析中“稀土位移試劑”的思想，成功把稀土位移試劑套用到生物大分子體系中。我們發現一些稀土配合物由於其自身結構和電荷的特性，能特異性地與蛋白質作用並產生明顯的贗接觸位移(pseudocontact shift)和殘餘偶極耦合(residual dipolar coupling)。本項目中，我們發現這種非特異作用可以通過改變有機配體的取代基和對稱性來改變其與稀土離子形成配合物的物理特性，以此來調節稀土配合物與蛋白質的特異性性作用。這種非共價作用可以廣泛套用到大分子蛋白質和普通條件難以順磁標記的蛋白質上面，並可以利用這種非特異作用進行磁性調控。這種方法對解決小分子與大分子作用構象、多結構域蛋白質取向測定都有重要的套用。另外我們提出了末端巰基與Michael加成反應標記蛋白質，這種標記方法沒有新的手性中心的產生並且修飾後的蛋白具有很高的穩定性，這為標記高穩定蛋白質-標籤複合物提供了重要技術。
