内皮抑素酸变性机理研究

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内皮抑素(endostatin)是一种潜在的新生血管形成抑制剂,对多种肿瘤模型均具有较强的抑制效果, 且无耐药性和毒副作用。其独特的结果特点在于它的二级结构含有大量的β折叠,而只有极少量的α螺旋;它还包含有两对巢式二硫键。因此我们选择endostatin作为一种模型蛋白来研究这一类蛋白的折叠机理。我们用核磁共振(NMR)、内源荧光(intrinsic fluorescence)、圆二色相(CD)等手段来监测endostatin的酸变性过程;用尿素变性来测量endostatin在中性条件和酸性条件下的稳定性。我们的结果显示:Endostatin是一个特别耐酸的蛋白质,在pH 3才开始变性,在pH 1.6完全变性。在pH 3.5,虽然endostatin仍处于天然状态,但是其稳定性已经降低。5% TFE使天然状态的endostatin更不稳定,然而却使endostatin更耐酸;而金属锌离子的结合使天然状态的endostatin更稳定,也使endostatin更耐酸。Endostatin的酸变性是缓慢的、可逆的。Endostatin在pH 1.6的完全变性需要大约90分钟,而完全变性的endostatin在稀释到pH 6.0的时候能很快恢复其天然结构。在pH 1.6,当endostatin完全变性后,0~30% TFE能线性增加变性endostatin的α螺旋二级结构,这表明endostatin有内在的α螺旋结构倾向性。我们的发现对于更有效地复性endostatin有一定的指导意义。Endostatin的耐酸性质可能使其能有效地抵抗体内的酸性环境如溶酶体(lysosome)以增加其体内稳定性。
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