【摘 要】
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哮喘是一种慢性支气管疾病,是人类健康领域面临的难题和挑战。哮喘的发生是由于先天和适应性免疫系统细胞与上皮细胞共同作用,导致支气管超反应性（BHR）、粘液分泌过多、气道壁重塑和气道狭窄。嗜酸性粒细胞炎症是哮喘中的主要炎症类型。当人体内的嗜酸性粒细胞受到刺激发生活化,释放出含量丰富的Galectin-10（Gal10）蛋白,Gal10蛋白经历相变成为晶体则诱发哮喘疾病。目前针对哮喘的治疗药物多为控制和
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哮喘是一种慢性支气管疾病,是人类健康领域面临的难题和挑战。哮喘的发生是由于先天和适应性免疫系统细胞与上皮细胞共同作用,导致支气管超反应性（BHR）、粘液分泌过多、气道壁重塑和气道狭窄。嗜酸性粒细胞炎症是哮喘中的主要炎症类型。当人体内的嗜酸性粒细胞受到刺激发生活化,释放出含量丰富的Galectin-10（Gal10）蛋白,Gal10蛋白经历相变成为晶体则诱发哮喘疾病。目前针对哮喘的治疗药物多为控制和缓解症状,不能根治。本文使用课题组已建立的蛋白质表界面分析流程,利用分子动力学模拟（molecular dynamics,MD）方法,结合分子力学泊松玻尔兹曼方程表面积计算（molecular mechanics-Poisson-Boltzmann surface area,MM-PBSA）自由能分解方法解析Gal10蛋白与前人报道的溶晶抗体1D11的相互作用及其分子机理。研究结果表明,Gal10蛋白与溶晶抗体1D11的结合主要依靠疏水相互作用驱动,且在结合中起到有利贡献的氨基酸残基包括Gal10蛋白的Y69、K117、E68、D113、I116、H114和溶晶抗体1D11的W53、Y104、K55、Y93、N97、R100、Y34。由此设计得到抑制剂序列WXYXXNXY（X表示除半胱氨酸之外的19种氨基酸）。利用分子对接、均方根偏差（root mean square deviation,RMSD）分析、构象比对和MD模拟对抑制剂进行筛选和验证,最终获得以WGYGWNGY、WHYAENWY、WDYPNNWY等高亲和性哮喘抑制剂。但实际使用中发现WHYAENWY和Gal10蛋白结合界面处存在邻近的同种电荷氨基酸残基,如WHYAENWY的E5、Y8和Gal10蛋白D49、E43,其静电斥力不利于二者结合。因此,针对WHYAENWY中E5、Y8进行序列重设计以优化其结合性能,筛选得到新抑制剂WHYAHNW。经验证WHYAHNW的结合性能优于WHYAENWY,但其水溶性不好,分散性差。因此,利用亲水性氨基酸替换,优化获得哮喘抑制剂WHYGRNHY。
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