鹽酸克倫特羅對(duì)BSA、胰蛋白酶和ctDNA分子水平的毒性作用研究.pdf

1、鹽酸克倫特羅是典型的獸藥添加劑，俗稱“瘦肉精”，由于該藥能提高胴體的瘦肉率，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，因此曾被廣泛應(yīng)用于動(dòng)物飼養(yǎng)業(yè)。但研究發(fā)現(xiàn)，該藥物經(jīng)消化道進(jìn)入生命體內(nèi)以后代謝緩慢并不易被機(jī)體分解，具有時(shí)間累積性，且血漿半衰期較長(zhǎng)，在肝臟、腎臟中的殘留比例較高，并因此引發(fā)多種副作用，造成生命體組織器官的損傷，因此該藥已被包括中國(guó)在內(nèi)的多國(guó)政府禁用，但屢禁不止。
　　 蛋白質(zhì)是生物機(jī)體的主要組成部分，它幾乎參與了機(jī)體所有的新陳代謝活動(dòng)

2、，DNA是生命體的遺傳物質(zhì)，對(duì)于維持生命體正常運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)揮著不可替代的作用。而各種環(huán)境污染物通過各種方式進(jìn)入生命體后的危害性表現(xiàn)之一即為與蛋白質(zhì)和DNA等生物大分子發(fā)生相互作用，進(jìn)而影響其結(jié)構(gòu)和功能。因此，探討污染物對(duì)生物大分子的毒性作用機(jī)理，從分子水平上闡明其毒性效應(yīng)，有助于完善污染物的毒性評(píng)價(jià)體系，對(duì)于全面評(píng)價(jià)污染物毒性具有重要意義。
　　 本文從環(huán)境毒理學(xué)角度出發(fā)，以牛血清白蛋白、牛胰蛋白酶和小牛胸腺DNA為靶分子，通過多種光

3、譜學(xué)手段與分子對(duì)接技術(shù)相結(jié)合的方式研究了鹽酸克倫特羅對(duì)蛋白質(zhì)分子和DNA分子的毒性作用機(jī)理。論文主要包括以下三個(gè)部分:
　　 第一部分:本章在模擬體內(nèi)生理?xiàng)l件下，采用熒光光譜、紫外-可見吸收光譜、圓二色譜等光譜學(xué)方法及AutoDock軟件模擬，分析了CLB對(duì)BSA的作用機(jī)理。CLB對(duì)BSA造成的熒光猝滅方式為靜態(tài)猝滅，二者之間通過氫鍵緊密結(jié)合，結(jié)合常數(shù)為1.124×103Lmol-1。BSA的二級(jí)結(jié)構(gòu)受到CLB影響后骨架結(jié)構(gòu)變松

4、散，氨基酸殘基所處的微環(huán)境也發(fā)生變化，由此可能阻礙BSA發(fā)揮其正常運(yùn)輸和儲(chǔ)存功能，從而對(duì)機(jī)體造成損害。通過確定二者的結(jié)合模式，為研究CLB在機(jī)體內(nèi)對(duì)運(yùn)輸?shù)鞍椎亩拘宰饔脵C(jī)理提供了參考依據(jù)。
　　 第二部分:本章利用光譜和分子對(duì)接等多種實(shí)驗(yàn)手段研究了鹽酸克倫特羅與胰蛋白酶之間的相互作用。CLB與胰蛋白酶之間通過氫鍵結(jié)合形成復(fù)合物，結(jié)合常數(shù)為3.26×104Lmol-1，由此引發(fā)了蛋白質(zhì)熒光光譜的靜態(tài)猝滅。同時(shí)，胰蛋白酶的肽鏈骨架變松

5、散，其二級(jí)、三級(jí)結(jié)構(gòu)及氨基酸殘基的微環(huán)境均發(fā)生一定變化，酶活性也出現(xiàn)了明顯下降。本研究為更好地理解機(jī)體內(nèi)小分子藥物對(duì)酶的結(jié)構(gòu)和功能的影響提供了更多有用的信息。
　　 第三部分:本章研究了鹽酸克倫特羅和ctDNA之間的作用機(jī)制，除了采用光譜手段（如紫外-可見吸收光譜、以中性紅NR為探針的熒光光譜、圓二色譜）以外，還采用分子模擬對(duì)二者的結(jié)合模式有了更直觀的了解。結(jié)合各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，溝槽結(jié)合被認(rèn)為是二者之間最可能的結(jié)合模式，與氫鍵和范德

6、華力是主要作用力這一熱力學(xué)結(jié)果也相符。同時(shí)，DNA的構(gòu)象受到CLB影響，雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)生一定程度的改變。這一研究可以為以中性紅為熒光探針研究藥物小分子和DNA的相互作用提供參考，同時(shí)可以為CLB對(duì)DNA的毒性作用機(jī)理提供有用的信息。
　　 本論文的研究成果表明，獸藥殘留鹽酸克倫特羅進(jìn)入機(jī)體后以氫鍵的方式與蛋白質(zhì)和DNA分子發(fā)生結(jié)合，從而影響大分子的結(jié)構(gòu)，使空間構(gòu)象和部分殘基微環(huán)境發(fā)生變化，甚至影響其正常功能，顯示出一定的毒性效應(yīng)。