关婧,李辉,邹志远,何剑为,宋有涛*(辽宁大学生命科学院,辽宁 沈阳 110036)[摘要] 氯化钠能够在一定的条件下促进溶菌酶发生聚集,但其具体的作用机制还尚不明确.本文采纳分子动力学模拟的方法讨论了鸡溶菌酶单体在 500mM 的 NaCl 和不含 NaCl 两种体系中的结构变化.模拟的结果表明,一方面 NaCl 使得溶菌酶聚集关键区域(40-110 位残基)内二硫键 cys76-cys94 的结合强度减弱,同时破坏了该区域内的氢键网络,从而导致了蛋白结构的不稳定性;另一方面,NaCl 促使疏水核心发生了一定的扩张,使得疏水核心内氨基酸残基的结合变得更加松散,从而促进了溶菌酶分子间的相互作用.[关键词]溶菌酶;氯化钠;淀粉样聚集;分子动力学模拟[中图分类号] Q 71 [学科代码] 1801450 [文献标识码] A近年来,许多蛋白质错误折叠疾病, 如阿尔茨海默病, 疯牛病, 帕金森氏病等,已经越来越被关注,它们的发生均与蛋白质的淀粉样纤维化沉积有关,但蛋白质淀粉样纤维化的机制目前尚不清楚[1,2].已有讨论结果表明,这些蛋白的成纤维倾向除了与其序列和结构有一定的关系外,更重要的是与蛋白质所处的环境条件密切相关.生物内体液中的各种盐离子可通过与蛋白质的相互作用,使蛋白质分子能够保持正确的结构.一旦体液中的离子强度发生变化,蛋白质就可能产生错误折叠而生成淀粉样聚集体[3].溶菌酶广泛存在于鸟类的蛋清中和哺乳动物的泪液、唾液、血浆、乳液、胎盘以及体液、组织细胞内,以蛋清中含量最丰富(约 0.3%).迄今在世界上发现两种由溶菌酶突变导致的家族遗传性淀粉样变性病,患者主要在内脏中都产生了大量淀粉样蛋白的沉淀物,其致死原因是肾损伤或肝出血[4].溶菌酶蛋白家族具有高度的序列和结构保守性.作为该超家族的成员,鸡卵清溶菌酶蛋白同样具有淀粉样纤维化倾向[5].以鸡卵清溶菌酶作为模型,近年来美国的 Clyston 等通过酶交联的方法比较分析酸性条件下 NaCl 对溶菌酶聚集影响的结果表明,该蛋白从 3% (500mM)浓度的 NaCl 梯度开始出现明显的聚集体并随着离子强度的增加而增多[6].另外,李文涓等通过采纳荧光光谱法发现,在长时间热胁迫的情况下,NaCl 可促进溶菌酶分子的聚集而纤维化[3].戴国亮等通过动态光散射法讨论不同浓度 NaCl 溶菌酶生长晶体的影响时发现,较高浓度的 NaCl 可以诱导溶菌酶在溶液中形成较大的聚集体[7].这暗示着 NaCl 可能通过某种机制促进溶菌酶的构象改变,进而诱导溶菌酶发生了分子间聚集.但通过常规实验的方法对相关聚集的分子...
