UGTs同源及异源寡聚体的形成对酶活性的影响及机理研究

【摘要】尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶UGTs是一类非常重要的二相代谢酶,可以在内源物和外源物分子上加入一个葡萄糖醛酸,增加极性,利于其经尿液与胆汁排泄,从而调节体内稳态。UGTs的单核苷酸多态性SNP广泛存在,可能引起一些内源性或外源性物质代谢行为的改变,从而引起各种疾病,如遗传性非结合性高胆红素血症(Gilbert综合征)就是由于患者的UGT1A1基因突变引起的。UGT1A和UGT2B成员间的相互作用已有较多报道,且它们之间形成寡聚体后会在较大程度上改变酶的活性。众多的研究表明,当野生型与其突变体共表达时,表现的酶活性往往比单表达的两种酶活性均降低,说明野生型与突变体发生相互作用后,改变了各自酶的结构,产生了活性更低的构象。当人体内也存在这样的情况下,可能表现为代谢能力降低而引起毒性增加,因此研究UGTs*N-UGT*N之间的蛋白蛋白相互作用及作用机制,可以为临床上实现个体化合理给药提供科学依据。本文在此基础上,选择UGT1A1及一个剪切突变体、UGT1A9及三个功能性突变体与UGT2B7及三个功能性突变体展开了一系列研究。应用Bac-to-Bac杆状病毒表达系统,表达荧光蛋白CFP和YFP标记的UGT*N的同源及异源共表达重组酶,运用荧光共振能量转移技术(FRET)和免疫共沉淀技术确定它们之间均能形成寡聚体。以Western-blot法评价酶的相对表达水平,采用槲皮素和AZT测定酶活性,评价寡聚体状态在酶活性上的作用。通过分析实验数据得出以下结论：1.在Bac-to-Bac杆状病毒表达系统中,使用FRET和Co-IP技术确认了UGT1A1*N、UGT1A9*N和UGT2B7*N野生型及突变体间均能发生相互作用形成寡聚体；探讨了剪切突变体UGTIAlb酶活丧失的原因是缺失的enV2与N端和C端均有广泛的相互作用；得出UGT1A9*1-UGT1A9*1间的相互作用可能涉及疏水相互作用和氢键；推测UGT1A1-UGT2B7的相互作用面在UGT2B7*1上位于Cα5、Na2-Nβ3和Nα6-Nβ7的共平面上。
【作者】袁玲敏；
【导师】曾苏；刘迎芳；
【作者基本信息】浙江大学，药物分析学，2012，博士
【关键词】UGTs蛋白蛋白相互作用；荧光共振能量转移；免疫共沉淀；槲皮素；叠氮胸苷；

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