《鋅離子調控腸道病毒EV71 2A蛋白酶生物活性的分子機制研究》是依託山西大學，由王文明擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：鋅離子調控腸道病毒EV71 2A蛋白酶生物活性的分子機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王文明
- 依託單位：山西大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鋅是生物體的必需微量元素，其通過催化和結構作用參與機體多種酶和蛋白功能，與生命活動密切相關。鋅在多種病毒的蛋白酶中廣泛存在，如腸道病毒的2A蛋白酶、C型肝炎病毒的非結構蛋白NS3。在此類蛋白酶中，鋅離子位於蛋白質的兩個結構域之間，不直接參與底物的水解催化過程，對此類鋅離子在蛋白酶發揮水解活性過程中的調控作用及分子機制依然未知。本項目將以引起嬰幼兒手足口病的腸道病毒71型的2A蛋白酶（EV71 2A）為研究對象，對蛋白酶中的鋅離子進行解離和替換、配位胺基酸進行突變，運用螢光能量共振轉移等技術對其水解活性進行測定；結合使用圓二色譜、X射線吸收精細結構譜、蛋白質晶體學等技術手段，分析鋅離子解離、替換及配位胺基酸突變後的三維結構與水解活性的變化，從原子和分子水平闡明鋅離子在調控蛋白酶水解活性和維持蛋白酶整體結構方面的重要作用。該研究將為此類蛋白酶為靶點的藥物開發提供新的思路和見解。
結題摘要
鋅是生物體的必需微量元素，其通過催化和結構作用參與機體多種酶和蛋白功能，與生命活動密切相關。鋅在多種病毒的蛋白酶中廣泛存在，如C型肝炎病毒的非結構蛋白NS3、腸道病毒的2A蛋白酶。在此類蛋白酶中，鋅離子位於蛋白質的兩個結構域之間，不直接參與底物的水解催化過程。本項目將以引起嬰幼兒手足口病的腸道病毒71型的2A蛋白酶（EV71 2A）為研究對象，將與鋅離子配位的C56、C58、C116、H118進行突變，構建了20種與鋅離子配位相關的突變體，突變體在表達過程中均無法正確摺疊進而以包涵體形式存在；其次，同時製備得到鋅離子缺失型Apo-EV71 2A，動態光散射及圓二色譜結果顯示，EV71 2A在失去鋅離子以後，β摺疊含量降低且粒徑增加， Apo-EV71 2A結構更加鬆散且喪失活性；再次，以EV71 2A為靶點開展了藥物篩選工作，購置虛擬篩選結果中的10種化合物，並得到一種化合物與EV71 2A（C110A）的複合體晶體結構，但體外抑制活性較低。綜上所述，鋅離子在維持EV71 2A空間結構及促進EV71 2A正確摺疊方面發揮關鍵作用。與此同時，本研究組還針對其它金屬蛋白開展了結構設計和改造工作，比如人源重鏈鐵儲藏蛋白、谷氧還蛋白及中心蛋白，並通過X射線晶體學解析其三維結構
