文摘gydF4y2Ba

irbesartan绑定的牛血红蛋白(BHb)调查首次通过使用紫外可见吸收,荧光,圆二色性(CD)和分子对接。绑定的网站数量gydF4y2BangydF4y2Ba和绑定常量gydF4y2BaKgydF4y2Ba计算1和gydF4y2Ba ,分别。蛋白质二级结构的交替变化的存在irbesartan演示了使用CD光谱。此外,分子对接表明irbesartan BHb可以绑定到该网站2。结合位点的分析中的irbesartan BHb分子表明,疏水作用形成氢键和静电作用可以解释irbesartan的绑定。的氢键与His87 irbesartan C BHb链已经形成。静电能量,范德瓦耳斯能源,并结合自由能计算−460.3−224.2,−684.5千卡gydF4y2Ba,分别。gydF4y2Ba

1。介绍gydF4y2Ba

充分了解药物的模式的行动需要研究所有可能的化学和生物的相互作用目标,包括氨基酸、激素、多肽、和蛋白质。研究基于提高分子的军械库drugs-protein交互工具来探测和操纵《生物高分子的生物作用。这样的研究也至关重要的是确定一些注射药物的生物利用度和毒理学。血红蛋白(Hb)是一种重要的功能性蛋白质可逆的氧气在动物身上携带和储存。它还运输二氧化碳调节血液的酸碱度。Hb包含四个球蛋白链,他们两个gydF4y2BaαgydF4y2Ba进行攻击和其他人gydF4y2BaβgydF4y2Ba进行攻击(gydF4y2Ba1gydF4y2Ba]。有四个素网站Hb分子。一般来说,当药物进入相应的目标,他们将通过血浆首先存储和运输。不可避免地,他们有与Hb的交互。因此,研究Hb-drug交互可以提供一些重要的理论信息的结构特点,确定药物的治疗效果gydF4y2Ba2gydF4y2Ba),成为生命科学的重要研究提出,化学、生物技术、医学、和分子功能设计。如今,许多研究药物蛋白的结合进行了(gydF4y2Ba3gydF4y2Ba),但小报告蛋白和血管紧张素ⅱ的药物之间的相互作用。gydF4y2Ba

Irbesartan(图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)是一种新的血管紧张素ⅱ药物。这是一个强有力的和选择性血管紧张素ⅱ1型受体拮抗剂显示在2型糖尿病和肾病患者使用。这是有效地降低高血压。高血压是最常见的可改变的危险因素为心血管疾病。流行病学、降低血压、心血管预后越好。主要控制血压是血管紧张素内分泌因素。八肽血管紧张素ⅱ是一个强有力的血管收缩剂。血管紧张素ⅱ的主要影响,其作用对血压和水平衡,是由血管紧张素gydF4y2Ba_1gydF4y2Ba受体(gydF4y2Ba4gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

研究药物蛋白之间的相互作用可以阐明药物的性质复杂。为了更好的理解,研究irbesartan之间的交互和Hb是急需的。交互的模式、结合常数和结合位点在我们的研究非常重要。描述在分子水平上的相互作用、光学技术是伟大的工具,因为他们的高灵敏度、快速、易于实现。灵活的protein-ligand对接中发挥着越来越重要的作用在识别潜在的铅化合物在药物发现过程。它可以码头柔性配体为一个整体的蛋白质结构代表了灵活性,点突变,或替代模型的蛋白质(gydF4y2Ba5gydF4y2Ba]。在虚拟筛选实验,每个分子对接,最后数据库中的分子reranked根据分数。gydF4y2Ba

摘要荧光猝灭法和紫外可见吸收光谱研究irbesartan的交互和牛血红蛋白(BHb)。此外,远紫外圆二色性(CD)光谱法用于蛋白质二级结构的变化。最后,为了获得一个清晰洞察残留参与互动,irbesartan绑定模式BHb使用自动灵活对接的方法进行了研究。实验观测和理论数据可以帮助理解传输irbesartan的血液。gydF4y2Ba

2。实验gydF4y2Ba

2.1。材料gydF4y2Ba

牛血红蛋白(BHb)从σ化学公司购买和使用前未经纯化。Irbesartan是获得中国科学院上海药物研究所。BHb解决方案(1×10gydF4y2Ba^{−5gydF4y2Ba}M和5×10gydF4y2Ba^{−6gydF4y2Ba}米)准备在0.05 Tris-HCl缓冲溶液PH值7.4包含0.1 M氯化钠保持溶液的离子强度。irbesartan解决方案(1×10gydF4y2Ba^{−4gydF4y2Ba}米)被溶解在无水甲醇irbesartan准备解决方案。无水甲醇从TEDIA购买公司在美国。所有其他试剂和溶剂的分析试剂级。水的解决方案都是准备使用新双重蒸馏水。gydF4y2Ba

2.2。装置和方法gydF4y2Ba

紫外可见光谱样本记录在卡里50分光光度计配备1.0厘米石英电池在298 K,使用卡里Winuv软件。gydF4y2Ba

卡里Eclipse荧光光谱仪(瓦里安、澳大利亚)配备1.0厘米石英电池是利用测量荧光发射光谱,利用5.0×10.0 nm狭缝宽度。不同比率的irbesartan和BHb解决方案在实验前就做好了准备。他们是0,0.1,0.2,0.4,0.8,和1.2,分别。发射光谱被记录在300 - 400纳米的范围使用的激发波长280 nm。gydF4y2Ba

CD光谱得到Jasco j - 810分光偏振计(Jasco有限公司,东京,日本)。样品被转移到一个石英电池光路长度1厘米。分子椭圆率测定在200 - 225海里。CD谱仪的光学腔缺氧干燥氮气在使用和保存在氮气氛在整个实验。gydF4y2Ba

BHb用于分子对接的晶体结构是获得结构在蛋白质数据库(PDB)标识符1 g09。为了优化氢位置,删除原子间的碰撞,和正确的共价几何、结构BHb energy-minimized CHARMm力了。水和所有其他HETATM分子从BHb PDB文件被移除。极地氢原子和Gasteiger指控被添加到准备BHb分子对接。Protein-ligand对接进行了柔性对接工具发现Studio 2.1 (DS 2.1) Accelrys软件公司在美国。灵活的残留BHb和配体的活性位点周围都在对接过程中考虑。在这部作品中,选择灵活的残留的诱导契合是基于BHb的活性部位。gydF4y2Ba

3所示。结果与讨论gydF4y2Ba

3.1。紫外可见光谱分析gydF4y2Ba

紫外可见吸收测量是一个非常简单和适用的方法探讨结构性变化可能是由于复杂的形成。的紫外可见吸收光谱BHb有无irbesartan被显示在图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。BHb有四个血红素组位于附近的裂缝表面的分子,和有两个峰(275和380海里)的吸收光谱。吸收峰(275海里)产生的苯丙氨酸(检),酪氨酸,酪氨酸和色氨酸(Trp)残留gydF4y2Ba6gydF4y2Ba]。在这个爱因斯坦irbesartan-BHb系统的峰值略有转变。高峰在380 nm BHb soret-band的对应。soret-band的吸收光谱存在irbesartan没有任何光谱变化,这表明所有四个血红素组绑定到血红蛋白被irbesartan[没有直接攻击和退化gydF4y2Ba6gydF4y2Ba]。我们可以看到在图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,主要改变光谱吸光度的衰落。这些结果表明,吸光度的衰落是由于irbesartan之间的交互和BHb,复杂的形成,改变了BHb周围微环境。gydF4y2Ba

3.2。荧光光谱分析gydF4y2Ba

高分子的荧光测量可以提供一些信息绑定的小分子物质,蛋白质在分子层面上,如绑定机制和绑定常量,以确定价值的缔合常数和结合位点之间的交互irbesartan BHb,荧光光谱是急需的。荧光猝灭的减少量子产率的荧光分子相互作用引起荧光团各种冷却器的分子,如激发态反应,分子重新排列,能量转移,形成基态复合物,碰撞猝灭。荧光猝灭行为是已知的发生主要是通过一个动态的过程或一个静态的过程。碰撞过程或动态猝灭是指荧光团和饮料接触在激发态的生命周期,而静态猝灭是指冷却器之间的复杂和荧光团的形成。gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba3gydF4y2Ba显示的荧光发射光谱BHb irbesartan的缺失和存在。从图gydF4y2Ba3gydF4y2Ba(一个),可以看出BHb有很强的荧光发射峰在334海里。逐渐irbesartan和BHb解决方案导致相当大的淬火BHb荧光强度。内在荧光峰值在336 nm主要来源于Trp和酪氨酸残基。为了证实淬火机制、动态荧光猝灭Stern-Volmer方程分析的数据(gydF4y2Ba7gydF4y2Ba]:gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba和gydF4y2Ba代表的相对荧光强度没有和冷却器,分别,gydF4y2Ba饮料的浓度。gydF4y2Ba双分子的猝灭速率常数,而gydF4y2Ba的平均寿命是BHb没有饮料。gydF4y2Ba是Stern-Volmer猝灭常数。gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba4gydF4y2Ba显示的淬火Stern-Volmer块BHb Trp和酪氨酸残基荧光irbesartan所致。图显示,在调查的浓度,结果同意Stern-Volmer方程。的平均寿命bimolecule没有冷却器是10gydF4y2Ba^{−8gydF4y2Ba}年代,各种饮料的最大散射碰撞猝灭常数与生物聚合物是2.0×10gydF4y2Ba^10gydF4y2Ba米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}·gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(gydF4y2Ba7gydF4y2Ba]。根据(gydF4y2Ba3.1gydF4y2Ba)的值gydF4y2Ba和gydF4y2Ba计算是2.49×10吗gydF4y2Ba^4gydF4y2Ba米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}和2.49×10gydF4y2Ba^12gydF4y2Ba米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}·gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba},分别。因此,静态猝灭的主要机制可能是由irbesartan BHb的淬火。gydF4y2Ba

荧光猝灭来自irbesartan和BHb之间复杂的形成,然后自由和束缚分子之间的平衡可能是由以下方程(gydF4y2Ba8gydF4y2Ba]:gydF4y2Ba 在目前的情况下,gydF4y2Ba是绑定常量,反映的程度irbesartan BHb,然后呢gydF4y2Ba是每BHb结合位点的数量,指定irbesartan绑定到BHb高分子的数量。因此,块的日志gydF4y2Ba与日志(gydF4y2Ba给一条直线(如图gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)使用最小二乘分析其斜率等于n和拦截gydF4y2BaygydF4y2Ba设在记录gydF4y2Ba。的价值gydF4y2Ba约等于1表示一个结合位点的存在为irbesartan BHb。结合常数的值gydF4y2Ba2.41×10gydF4y2Ba^5gydF4y2Ba米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}显示BHb和irbesartan之间的强相互作用。gydF4y2Ba

3.3。CD光谱研究gydF4y2Ba

为了更好地理解物理化学性质irbesartan管理其光谱行为,得出相关结论irbesartan-BHb绑定机制,CD光谱测量进行BHb irbesartan-BHb复杂。如果蛋白质结构的改变包括蛋白质二级结构的改变药物的复杂,它可以反映在CD光谱。在图gydF4y2Ba6gydF4y2Ba(a),免费的CD谱BHb在缓冲溶液表现出一个密集的负面乐队在紫外区域在208和219海里,这是一个特点gydF4y2BaαgydF4y2Ba螺旋结构的蛋白质(gydF4y2Ba9gydF4y2Ba]。如图gydF4y2Ba6gydF4y2Bairbesartan之间的交互和BHb只造成消极的椭圆率减少波长的远紫外CD没有任何重大转变的山峰,表明这种药物引起的视力下降螺旋结构内容的蛋白质。值得注意的是CD光谱BHb irbesartan的缺失和存在的形状很相似,表明BHb也是主要的结构gydF4y2BaαgydF4y2Ba螺旋(gydF4y2Ba10gydF4y2Ba]。总之,很明显,影响irbesartan BHb引起了蛋白质的构象变化,损失gydF4y2BaαgydF4y2Ba螺旋的稳定性。表明irbesartan之间的绑定和BHb BHb二级结构的改变,这可能是由于irbesartan-BHb复杂的形成。gydF4y2Ba

3.4。分子对接gydF4y2Ba

BHb中有四个链分子,命名为A, B, C和d .对接实验,蛀牙的BHb被定义为BHb的活跃的网站。15活动网站的数量被发现在BHb分子对接程序。建立结合位点的BHb irbesartan位于,分子对接的互补应用一直受雇于计算机方法来改善irbesartan和BHb之间的相互作用的理解。分子对接研究通过灵活对接协议在DS 2.1软件。gydF4y2Ba

灵活对接意味着侧链可以连续旋转单键在对接模拟。受体的活性部位的原子被定义为这些原子的半径内9.0Å与特定受体配体有限公司结晶。这里的构象空间配位体irbesartan探讨BHb内定义的活性部位。生成的九配位体构成灵活对接协议,irbesartan结构都得到通过libdock得分函数和得分增加订单的分数。libdock得分越高,能量越好排名(gydF4y2Ba11gydF4y2Ba]。考虑到CDOCK能源、CDOCK相互作用能和氢键的数量,选择适当的irbesartan姿势。为了确认这姿势是最好的energy-ranked结果,溶解,最小化,结合自由能计算协议应用于计算protein-ligand复杂。一般来说,结合自由能越高,越适合配体构成。根据理论计算,最好的energy-ranked结果呈现在图gydF4y2Ba7gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba7(一)gydF4y2Ba给的概述irbesartan(粘分子)位于BHb蛋白质,从中可以看出irbesartan坐落在绑定的网站2,和站点1太大,以适应irbesartan分子。如图gydF4y2Ba7(一)gydF4y2Ba的红色BHb分子代表了gydF4y2BaαgydF4y2Ba螺旋,大多数BHb蛋白质是由gydF4y2BaαgydF4y2Ba螺旋。这是在良好的协议与CD谱结果。图gydF4y2Ba7 (b)gydF4y2Ba显示之间的交互细节残留定义的范围和irbesartan。重要的是要注意,在irbesartan苯环的框架很容易与疏水氨基酸残基相互作用,包括板式换热器残渣,可产生紫外可见吸收峰。的证据表明存在irbesartan之间的疏水作用和BHb导致的减少BHb的紫外可见吸收峰。唯一的酪氨酸残基(酪氨酸42)BHb在附近的五元环irbesartan,表明它们之间的疏水作用的存在。此外,这一发现提供了一个良好的结构性基础来解释BHb发射的荧光猝灭效率irbesartan的存在。gydF4y2Ba

在图gydF4y2Ba7 (b)gydF4y2Ba,亲水氨基酸残基showen球棍和标记为红色,疏水性氨基酸残基被showen为线性的。然而,分子对接的结果表明,irbesartan之间的交互和BHb不仅仅是自然界中疏水自一些离子和极性残留邻近的配体扮演重要的角色在稳定药物分子通过氢键和静电作用。例如,组氨酸残基(87年)是在合适的位置形成分子间H-bond irbesartan与17-N互动。它们之间的氢键的长度是2.476ÅH-bond角是122.3°。强相互作用的证据是存在于两个。这是在良好的协议与UV / Vis吸收的结果,荧光,CD实验。结果表明,氢键的形成降低了亲水性和疏水性增加irbesartan-BHb系统的稳定。正是从理论计算获得的值静电能量,范德瓦耳斯能源,和绑定的自由能之间的交互irbesartan和BHb−460.3−224.2,−684.5千卡gydF4y2Ba·gydF4y2Ba摩尔gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba},分别。gydF4y2Ba

4所示。结论gydF4y2Ba

在目前的工作,irbesartan绑定和BHb在生理条件下研究了用分子对接和几个光学技术。实验结果表明,irbesartan之间的绑定和BHb诱导BHb的构象变化,这进一步证明了紫外可见光谱和CD。荧光猝灭测量和分子对接研究结果建议irbesartan可以绑定到BHb通过疏水作用和氢键与高亲和力。结合位点位于站点2袋BHb根据分子对接研究。CD光谱表明,二级结构BHb irbesartan BHb更改绑定。结合位点的数量,药物和BHb之间的结合常数计算基于荧光实验结果。绑定与BHb irbesartan研究是非常重要的在制药、药理学、生物化学。这个实验可以提供重要的信息,临床研究和药物设计提供了理论依据。gydF4y2Ba