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恶性疟原虫半胱氨酸蛋白酶FP2的抑制剂筛选及其活性机理研究

作　者: 陈曈
导　师: 沈旭；黄瑾
学　校: 华东理工大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 恶性疟原虫 falcipain-2 抗疟药酶抑制剂
分类号: R96
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

疟疾是广泛流行于热带,亚热带甚至温带边缘的一种严重危害人类健康的重要虫媒体传染病。近年来,疟原虫对药物产生抗药性的现象日趋严重。目前,寻找新的作用靶点和新药物已经成为控制疟原虫耐药性的主要途径。恶性疟原虫半胱氨酸蛋白酶falcipain-2 (FP-2)是红内期疟原虫表达的一类重要的血红蛋白酶,可通过水解血红蛋白及红细胞膜骨架蛋白促使宿主细胞破裂,被认为是当今抗疟药化学疗法的重要新靶标。本文中我们将恶性疟原虫半胱氨酸蛋白酶FP2在大肠杆菌M15中克隆,表达,纯化,研究其性质。构建基于FP2的高通量筛选平台,发现了一系列结构全新的小分子化合物对FP2有抑制作用。针对其中三个天然产物513,1024,1031,其IC50值分别为1.45,0.44,1.5μM,进行了一系列生物学活性的研究,确定它们是FP2的全新抑制剂,研究取得的成果为基于FP2为靶点的抗疟药先导化合物的发现提供了重要的结构信息。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-24
  1.1 概述  9
  1.2 疟疾治病机理  9-10
  1.3 疟疾临床特点  10-11
  1.4 恶性疟原虫半胱氨酸蛋白酶FP2研究进展  11-13
    1.4.1 半胱氨酸蛋白酶家族及分类  11-12
    1.4.2 半胱氨酸蛋白酶的生物学功能  12
    1.4.3 半胱氨酸蛋白酶FP2的研究进展  12-13
  1.5 恶性疟原虫半胱氨酸蛋白酶FP2结构及功能  13-18
    1.5.1 FP2的总体结构特征  13-15
    1.5.2 FP2_(nose)介导蛋白折叠的结构特征  15-17
    1.5.3 FP2_(arm)参与血红蛋白识别的机制  17-18
  1.6 疟原虫抗药性的产生  18-19
  1.7 主要抗疟疾药物介绍  19-22
    1.7.1 奎宁  19-20
    1.7.2 青蒿素  20-21
    1.7.3 氯喹  21-22
    1.7.4 抗菌药类  22
  1.8 抗疟药物的研究开发  22
  1.9 抗疟药物的发展趋势  22-24
第2章实验材料与方法  24-31
  2.1 实验材料  24-27
    2.1.1 菌株和质粒  24
    2.1.2 试剂  24-25
    2.1.3 其他试剂及其配制  25-27
  2.2 仪器与设备  27-28
  2.3 常用方法  28-31
第3章 Falcipain-2抑制剂筛选及活性研究  31-49
  3.1 引言  31
  3.2 材料与方法  31-35
    3.2.1 材料  31
    3.2.2 实验方法  31-35
  3.3 实验结果  35-48
    3.3.1 FP2蛋白的获得  35-36
    3.3.2 FP2酶动力学分析  36-37
    3.3.3 FP2抑制剂的发现及其结合活性分析  37-42
    3.3.4 FP2抑制剂的抑制类型研究  42-43
    3.3.5 FP2与天然底物血红蛋白相互作用的研究  43-45
    3.3.6 FP2小分子抑制剂与FP2相互作用的研究  45-48
  3.4 讨论  48-49
第4章 Falcipain-2突变体活性研究  49-59
  4.1 引言  49
  4.2 材料与方法  49-53
    4.2.1 材料  49
    4.2.2 实验方法  49-53
  4.3 实验结果  53-58
    4.3.1 分子模拟和对接  53-54
    4.3.2 点突变实验  54-57
    4.3.3 圆二色谱测突变体蛋白二级结构  57-58
  4.4 讨论  58-59
参考文献  59-64
致谢  64-65
论文及专利发表情况  65-66

恶性疟原虫半胱氨酸蛋白酶FP2的抑制剂筛选及其活性机理研究

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