Synthesis of 2-oxohistidine-containing peptides and identification of their interacting proteins and binding motifs
Date Issued
2016
Date
2016
Author(s)
Tsai, Yu-Ting
Abstract
老化和神經退化等疾病皆與蛋白質的氧化極為相關。在生物體中，活性氧化物質的存在是導致蛋白質氧化的主因。在蛋白質上，與金屬離子螯合能力佳的組胺酸為常見的氧化傷害目標之一。近期研究中發現，組胺酸氧化所形成的產物為2-氧基組胺酸，雖然其物理性質和生化特性尚未被了解透徹，但有機會作為蛋白質氧化受損的生物標記物。 我們發展了能有效合成胜肽中含有2-氧基組胺酸殘基方法，並且將合成的三條含有2-氧基組胺酸殘基的胜肽接上螢光染料作為蛋白質微陣列晶片分析E. coli K12蛋白質體的探針。我們的目標是找出在細胞中能辨識2-氧基組胺酸殘基的潛在蛋白。利用三條胜肽探針、螢光偏振和解離常數的測量成功驗證十個交互作用的蛋白。這十種蛋白質中有九個似乎參與細胞的氧化還原相關功能。我們亦利用生物資訊分析得到可能的結合模體位置。並以生物資訊來預測出人體蛋白質體中也存在具有相似結合模體之蛋白為S100A1。後續也驗證了S100A1確實能與三條含有2-氧基組胺酸殘基胜肽之間產生交互作用。存在細菌及人類蛋白質中的可能結合模體恰好皆為裸露在蛋白質外部的一段α螺旋，這意味著該模體有機會與其它蛋白質相互作用。 為了後續證明蛋白質中的結合模體與2-氧基組胺酸殘基之間交互作用的真實性，我們合成了hemE和yqjG這兩個蛋白質的螺旋構型結合模體胜肽，並對於模體胜肽和2-氧基組胺酸分別接合上螢光共振能量轉移螢光對以進行分子之間的交互作用分析。結果顯示這兩種胜肽之間並沒有交互作用產生，而圓二色光譜顯示模體胜肽之二級結構無形成α螺旋，可能為交互作用失敗的主因。結合區域亦可能不僅是一小段α螺旋，因此我們尚未得知此交互作用所需要的結構條件。
Subjects
2-oxohistidine
reactive oxygen species
metal-catalyzed oxidation
protein microarray
FRET
Type
thesis
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Name
ntu-105-R03223154-1.pdf
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Format
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(MD5):7bc3d254136fd944dcd623eda21850c3