磷酸化修饰Thr538位点调节蛋白质激酶(PKCθ)催化域结构的模拟研究

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蛋白激酶PKCθ在细胞信号传导过程中发挥着重要的作用。它与很多生理功能和疾病有着密切的关系,这使得PKCθ成为了一个重要的靶标。目前的研究已经发现,PKCθ活性环上Thr538位点的磷酸化修饰,对于蛋白激酶的活性起着十分重要的作用。为了解释Thr538位点磷酸化修饰对PKCθ结构的作用,本文通过分子动力学模拟和分子对接的方法进行了相应的研究。本文的研究工作主要包括:   1,首先利用1xjd和2jed作为模板,利用多模板同源建模方法,补全了PKCθ中缺失的原子坐标。并利用PROCHECK、ERRAT和PROSA对该同源建模得到的模型进行了评价,这些评价结果证明该模型是十分可靠的。   2,Thr538位点的突变能够导致PKCθ催化亚基局部结构发生变化。分子模拟结果的RMSD表明Thr538位点的磷酸化能够提高催化亚基的稳定性。Thr538位点的突变不会影响催化亚基的整体RMSF曲线形式,表明Thr538位点突变对于催化亚基整体的结构不会形成太大的变化。PKCθ氨基酸残基在Lys409、Asp504、Phe395、Asp522、Met444、Asp544、Asp561的RMSF数值较低,表明这些氨基酸残基在模拟过程中比较稳定。在Ser390、Lys401、Asp419、His474、Asp533、Gly553、Gln582处则有较高的RMSF,说明这些氨基酸残基具有较大柔性。   3,模拟结果表明Thr538位点处于磷酸化状态时,538位点氨基酸残基能够和Arg503和Lys527形成氢键。而对于非磷酸化的T538和T538E模型,大叶区域上的Glu528可以与C螺旋上的Arg430形成氢键。并且Thr538位点的磷酸化修饰能够对PKCθ活性区域处的结构产生很大的影响,尤其是在甘氨酸富集区。模拟表明当Thr538位点为磷酸化状态时,催化亚基结构状态为开放状态;当Thr538位点去磷酸化时,催化亚基结构状态为闭合状态;当Thr538位点突变为Glu时,催化亚基结构状态处于中间状态。   4,利用分子对接技术,本文给出了ATP与PKCθ的结合构型,并对ATP与PKCθ两者间的氢键和疏水作用进行了分析。
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