位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
静电排斥表面诱导溶菌酶分子站立
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O641[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]天津大学化工学院生物工程系,天津300072, [2]天津大学系统生物工程教育部重点实验室,天津300072
  • 相关基金:国家自然科学基金(21236005,21006069);天津大学自主创新基金资助项目
中文摘要:

抑制蛋白质聚集是应用基因重组技术生产药用蛋白质过程中的关键.实验研究发现与蛋白质带同种电荷的离子交换介质能够通过静电排斥作用有效抑制蛋白质折叠中间体的聚集.但其微观细节尚不明晰,且利用现有实验技术很难直接阐释.分子动力学模拟是研究微观过程的有力工具.因此,本文构建了静电排斥表面模型以模拟同电荷离子交换介质,采用分子动力学模拟和全原子模型,研究溶菌酶在静电排斥表面上的空间取向及其变化过程,并考察表面所带电荷数的影响规律.结果表明,溶菌酶受到表面的静电排斥作用而远离.在此过程中,溶菌酶逐渐"站立",形成其偶极和表面相站立垂直的空间取向.而当蛋白质远离表面时,由于静电排斥作用衰减,形成"站立"取向的趋势减弱.同时,研究发现静电排斥表面所带电荷数增加有利于蛋白质形成"站立"取向.本文的模拟结果从微观揭示蛋白质在静电排斥表面上的空间取向及其影响因素,将有助于推动蛋白质在荷电表面折叠和分子相互作用研究.

英文摘要:

Inhibition of protein aggregation during protein refolding is a fundamental issue in the production of recombinant therapeutic proteins.It has recently been experimentally found that like-charged ion-exchange resin can suppress the aggregation of folding intermediates through electrostatic repulsion.However,the microscopic understanding of this process is far from adequate,and it is difficult to examine the microscopic process using experimental approaches.Molecular dynamics(MD) simulation is a powerful tool which can provide clear microscopic information in a direct manner.Therefore,in the present study,a model of an electrostatically repulsive surface is constructed to simulate the like-charged ion-exchange resin.The distribution of lysozyme molecules near the surface is then investigated using MD simulation with all-atom(AA) models and the effect of the charge number of the surface is examined.It is found that the protein is excluded from the surface by electrostatic repulsion.During this process,the protein molecule becomes standing,where the dipole of the protein is perpendicular to the surface.When the protein moves far from the surface,diminished oriented alignment is observed due to the decreased electrostatic repulsion from the surface.It is also found that better oriented alignment on the surface occurs with higher charge number.The simulation results thus provide microscopic information about the alignment of protein molecules near an electrostatically repulsive surface,and are expected to be helpful for investigation of protein refolding on charged surfaces and the molecular interactions involved.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781