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1、-毕业设计综述药物小分子与血清白蛋白的相互作用申请学位：学士学位 院系： 药 学 院 专业：药 学 *：梅 艳 飞*：122120213指导教师： 闫 苗 苗二一三年六月一日. z.-目 录摘要IAbstractII前言11蛋白质与小分子物质21.1蛋白质的定义及概述21.2 蛋白质的构造与功能21.3 血清白蛋白3血清白蛋白的构造3血清白蛋白的生理功能41.4 小分子物质52药物小分子与血清白蛋白相互作用的研究方法72.1 紫外可见吸收光谱(UV-Vis)法72.2 荧光光谱法72.3 圆二色光谱(CD)法92.4 傅里叶转换红外光谱(FT-IR)法92.5 其他研究方法103药物小分子与血
2、清白蛋白相互作用研究的主要容113.1 结合常数和结合位点数确实定113.2 结合位点确实定123.3 作用力类型123.4 药物小分子对蛋白质二级构造的影响134研究意义及展望14参考文献15致18. z.-药物小分子与血清白蛋白的相互作用梅艳飞摘要:蛋白质是一切生物体最根本的生命物质，在生物体发挥着各种与生命活动有关的重要作用。蛋白质是遗传性状的直接表达者。因此，对蛋白质的各种研究是当前生命科学、医药学、化学等领域的前沿和热点。蛋白质是药物的一种非常重要的运输载体。药物与蛋白质的相互作用不仅影响药物在体的分布，而且还影响药物在体的代与排泄方式，研究药物与蛋白质的结合为药物分子构造与药效之间
3、的关系提供了有利的信息。基于研究生物大分子与药物小分子相互作用的重要意义，本文对前人就这方面的研究成果进展了系统的总结，以期从中找出未来研究的突破口，从而进一步丰富生物大分子与药物小分子相互作用的研究。关键词：药物小分子；血清白蛋白；相互作用；研究方法；研究容. z.-The Interaction of Medicine Small Moleculewith Serum AlbuminMEI Yan-feiAbstract:Protein is the basic position of all organism, it plays impo- rtant roles in all kind
4、s of life activities.Protein is the e*presser of these genetic materials.So,there have been all interesting research field of life sciences,pharmacodynitics and chemistry of it.Protein serves as a trans- port carrier for drugs,the binding of drugs with protein has a great influ- ence not only upon t
5、he distribution of the drugs in the body but also upon their patterns of metabolism and e*cretion.The studies on this aspect may provide information of the structural features that determine the therapeutic effectiveness of drug.On the basis of the previous research,the predecess- ors had a system t
6、o its total nodes,but the role of polyamines in mechanism of the current review rarely,the former polyamine research achievements in this field are summarized,with a view to find polyamine future research br- each,so as to enrich the polyamine research.KeyWords:medicinal molecules;serum albumin(SA);
7、 interactions;resea- rch methods; research content. z.-前言生命的奥秘一直是人类孜孜探索的重大问题，从分子水平测定、表征和说明在生命过程中起作用的各类小分子与生物大分子的相互作用，以及探究这些作用于生物功能之间的关系，其根本目的是探索生命过程的奥秘。蛋白质protein是由氨基酸组成的一类生物大分子，它与核酸等其他生物大分子共同构成生命的物质根底。生物体蛋白质的种类繁多，单细胞的大肠杆菌就含有3000余种。人体含蛋白质种类多达10万余种，是细胞中含量最丰富的高分子化合物。各种蛋白质都有其特定的构造和功能，在生命活动中发挥着不可替代的作用。对
8、蛋白质与有机小分子的相互作用机理的研究，有助于考察蛋白质的构造和功能与有机小分子的构造和性质之间存在的相关性1。与生命相关的许多外源性小分子、离子等物质都需要通过和蛋白质的相互作用从而起到生物活性功能。研究药物小分子与生物大分子的相互作用，有助于人们对药物与生物大分子相互作用方式及其在体作用机理的认识和理解，有助于人们进展疗效更好、毒性更低的新药设计和筛选2。药物的吸收、分布、代及排泄等体过程，直接影响到药物在其作用部位的浓度和有效浓度的持续时间，从而决定着药物的作用药理作用和毒性作用的发生、开展和消除。研究多种药物与血浆蛋白(主要是白蛋白)的结合，是药物动力学及临床药理学的重要容3。国外对小
9、分子与蛋白质相互作用的研究较早，国化学工作者在这方面的研究也已有数十年的历史4,5。近年来，随着现代实验手段的提高，人们采用多种方法从不同角度对药物小分子和蛋白质之间的作用进展了广泛的研究。现在常用手段包括荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、圆二色光谱、傅里叶变换红外光谱、电化学方法、激光拉曼光谱、平衡透析法、液相色谱法、*-晶体衍射等，质谱、核磁共振、毛细管电泳激光散射等方法的应用也日益增多。由于蛋白质溶液所处的环境和其体环境存在一定的差异，无论用何种方法对他们之间的相互作用进展研究，得到的仅仅是一种大致近似的结果，各种方法之间的合理搭配运用，从多方面多角度来研究同一反响体系，也可以得到更多、更详
10、细、更准确的信息。. z.-1蛋白质与小分子物质1.1蛋白质的定义及概述蛋白质是荷兰科学家格里特在1838年发现的。他观察到有生命的东西离开了蛋白质就不能生存。蛋白质是生命的物质根底，没有蛋白质就没有生命。因此，它是与生命及与各种形式的生命活动严密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成局部都有蛋白质参与，蛋白质占人体重量的16.3，即一个60kg重的成年人其体约有蛋白质9.8kg。人体蛋白质的种类很多，性质、功能各异，但都是由20多种氨基酸按不同比例排列组合而成的，并在体不断进展着代与更新。1.2蛋白质的构造与功能蛋白质是由一条或多条多肽链通过各种组合形成的生物大分子。蛋白质的根本
11、构造在三维空间中以非常专一的方式组织结合在一起，构成特定的三维构造，形成功能性蛋白质。蛋白质构造分为一级、二级、三级和四级构造(图1)。一级构造是指蛋白质分子中氨基酸的排列顺序。二级构造是指多肽主链原子的局部空间排列，不涉及氨基酸残基侧链的构象，包括-螺旋、-折叠、-转角和无规则卷曲等主要形式。蛋白质的三级构造系指每一条多肽链所有原子的空间排布，包括主链、侧链构象容，是在主链构象二级构造的根底上，由于侧链R基团相互作用，进一步折叠盘曲而成的。蛋白质的四级构造是指各个亚基之间的空间排布及相互接触的关系，构造可以一样，也可以不同。1973年，Rossman提出了超二级构造(superseconda
12、ty structure)和构造域(struau- re domain)，两种新的概念目前已被生物化学家及分子生物学家所公认。蛋白质的三级构造的根本单位是构造域。构造域是指二级构造和构造模体以特定的方式组织连接，在蛋白质分子中形成两个或多个在空间上可以明显区分的三级折叠实体。蛋白质的三级构造是构造域在三维空间构造中以专一的方式组合排列，或者二级构造、构造模体及其与之相关联的各种多肽链在空间中的进一步协同盘曲、折叠，形成包括主链、侧链在的专一排布。较大的蛋白质都有多个区域存在，它们能够以非常不同的方式组合，从而以有限类型的区域构造组合成极为复杂多样的蛋白质整体构造。正是在构造域的根底上，才有可能
13、对蛋白质进展构造分类。构造域同时也是功能单位，不同的构造域常常与蛋白质的不同功能相关联6。根据分子的组成，可将蛋白质分为简单蛋白质和结合蛋白质两大类。简单蛋白质的分子完全由氨基酸构成，如淀粉酶、核糖核酸酶、胰岛素等。结合蛋白质除了含蛋白质成分外，还含有非蛋白质成分(即辅基)，如血红蛋白、核蛋白等。图1 蛋白质的四级构造图 图2 HSA的*-射线单晶衍射图蛋白质在生物过程中起着重要的作用，可以简单概括：(1)作为有机体新代的催化剂酶：这是最重要的生物学功能，几乎所有的酶都是蛋白质。生物体的各种化学反响几乎都是在相应的酶参与下进展的；(2)作为有机体的构造成分：在高等动物里，胶原纤维是主要的细胞外
14、构造蛋白，参与结缔组织和骨骼作为身体的支架；(3)贮藏氨基酸；(4)运输功能；(5)协调动作的功能；(6)激素的功能；(7)防御机能。1.3血清白蛋白血清白蛋白的构造血清白蛋白是简单蛋白质中的一种，它是血浆中最为丰富的蛋白质，它的浓度到达了40mg/ml(0.6mM)，占了血浆中所有蛋白总量的60，提供了80的血液渗透压7，它能与许多源及外源性化合物结合，从而起到重要的存储和转运作用8。人血清白蛋白(HSA)是由585个氨基酸残基组成的单肽链蛋白质，分子量约为66500。HAS肽链含有35个半胱氨酸残基，仅34位有一个巯基，其余都为二硫键，二硫键中有8对组成穿插二硫键，只有接近N端的是一个单个二硫键，二硫键对维系蛋白质空间构造的稳定性起着重要作用。HSA含有十八个酪氨酸残基，在214位上含有一个色氨酸残基。N端为天冬氨酸残基，C端为亮氨酸残基。1989年，Carterd小组发表了HSA的低分辨晶体构造9，并于1990年进展了一些修正10，而后，又于1992年发表了HSA
