SARS冠狀病毒3CL蛋白酶的結(jié)構(gòu)與功能研究.pdf

1、所有的冠狀病毒基因組都編碼一個(gè)3CL蛋白酶，用于對(duì)基因組的表達(dá)產(chǎn)物進(jìn)行翻譯后加工。因此，3CL蛋白酶被看作是抗病毒藥物設(shè)計(jì)的重要靶點(diǎn)。本文以SARS 3CL蛋白酶為對(duì)象，深入研究了該酶的結(jié)構(gòu)與功能。 我們構(gòu)建了一個(gè)體內(nèi)的自剪切活力測(cè)定方法，通過(guò)該方法證實(shí)了該蛋白酶與其它來(lái)源的3CL蛋白酶具有相似的催化部位，解釋了過(guò)去不同研究結(jié)果中的沖突,支持該酶屬于絲氨酸蛋白酶家族的看法，并發(fā)現(xiàn)刪除該蛋白酶N-端5肽對(duì)酶的活力有重大影響。結(jié)合

2、體外活力測(cè)定方法，我們?cè)敿?xì)研究了該蛋白酶的底物特異性。發(fā)現(xiàn)該蛋白酶的肽類(lèi)底物至少需要P4-P2’這樣一個(gè)六個(gè)殘基的核心片段才能夠被水解；底物P4位置上游的殘基對(duì)酶切活性貢獻(xiàn)很小，而P3’-P5’位置的殘基也參與酶與底物的作用；刪除底物P4或者P2’殘基將導(dǎo)致底物不能被催化水解。在此基礎(chǔ)上，我們利用自剪切系統(tǒng)研究了P6-P4’十個(gè)位置的殘基要求。發(fā)現(xiàn)該蛋白酶的底物特異性主要通過(guò)P2-P2’四個(gè)位置對(duì)殘基的特殊要求得以實(shí)現(xiàn)。其中P2’位置不

3、能被接受Pro。P1’不能接受Pro，Ile，Glu,但是該位置可以接受Trp，Lys等側(cè)鏈較大的殘基，在此基礎(chǔ)上我們研究了P1’殘基的結(jié)合部位Sl’的構(gòu)成，發(fā)現(xiàn)Leu27參與該位置的空間位阻的形成。蛋白酶天然切點(diǎn)上絕對(duì)保守的P1位置Gln，在自剪切實(shí)驗(yàn)中僅可以被少量的殘基取代。P2位置的殘基要求也比較專(zhuān)一，不但部分帶電殘基不能被接受(Arg，Asp)，而且側(cè)鏈過(guò)小的殘基(Ala，Gly)也不易被接受。這部分結(jié)果與傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)有很大差異，澄