【摘 要】
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功能短肽是具备生物学功能的短氨基酸序列,它在调控蛋白质与蛋白质相互作用以及生物信号传导中起重要作用。功能短肽相关的研究自上世纪来一直方兴未艾,对于其生物活性的调控和组成特征分析更是许多科研工作者关注的对象。本研究以RGD功能短肽为例,将其固定在两性离子树状高分子表面,考察其结构特征,并与结构搜寻方法得到的类RGD短肽进行结构和动态稳定性比对,从而推测其生物亲和力变化;此外,本研究尝试了从人体血液蛋
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功能短肽是具备生物学功能的短氨基酸序列,它在调控蛋白质与蛋白质相互作用以及生物信号传导中起重要作用。功能短肽相关的研究自上世纪来一直方兴未艾,对于其生物活性的调控和组成特征分析更是许多科研工作者关注的对象。本研究以RGD功能短肽为例,将其固定在两性离子树状高分子表面,考察其结构特征,并与结构搜寻方法得到的类RGD短肽进行结构和动态稳定性比对,从而推测其生物亲和力变化;此外,本研究尝试了从人体血液蛋白质中获取并建立短肽数据库,通过标记这些短肽并应用随机森林算法,得出了位于人体血液蛋白质表面的短肽组成特征,为血管支架涂层材料的进一步研发提供了有效支撑。本论文得出以下结果:（1）将RGD短肽经过简单修饰并偶联到PAMAM G-5两性离子树状高分子后可触发RGD短肽自发形成环状的稳定构型。此构型与通过结构搜寻或优化得到的高亲和力的类RGD短肽具有极高相似度,而且动态稳定性接近。该偶联方法与常规偶联方法的主要区别在于RGD短肽的一端通过化学键固定到PAMAM G-5的表面,另一端则通过氢键固定到表面。模拟研究表明,经过修饰后的RGD短肽可以有多个与表面动态形成氢键的位点,且其构型存在一定的灵活变化空间。相关实验研究也从另一个角度表明,修饰后的RGD短肽具有高度的生物活性,并且其亲和力可媲美天然蛋白或通过结构优化得到的非天然短肽。（2）通过对人体血液蛋白进行数据挖掘,可以提取一个短肽长度为3-6个氨基酸数目的短肽数据库。对该数据库的具有六个氨基酸的短肽进行分析表明,其中SER-GLN-PRO-LYS-ILE-VAL出现频次最高。研究进一步对这些短肽进行了标记,并运用随机森林算法分析的短肽的组成特征。结果表明,在20种可能的氨基酸中,在人体血液蛋白的表面存在GLU、PRO、GLY、VAL、ILE五种氨基酸的可能性较大,而且相邻或相间的氨基酸的物理、化学性质存在一定的差异性。
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