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摘要：缬沙坦（Valsartan, VST）是一种广泛运用于临床的抗高血压药物，通过选择性的拮抗1型血管紧张素II受体(AT_1)达到降压功效。由于AT_1受体的结构尚未得到剖析，由此VST虽然疗效确切，但是药物与受体的相互作用机制尚不清楚。目前普遍认为，沙坦类药物首先渗入细胞膜继而与膜内的AT_1受体结合。在此历程中实际上包含了药物，生物膜，受体三个对象间复杂的相互作用。核磁共振的策略(Nuclear Magnetic Resonance, NMR)能够在原子分子水平上得到分子间相互作用的多种信息，由此本论文中我们以VST为探针，运用NMR策略探讨了药物与胶束类膜系统的相互作用，并且对受体蛋白AT_1跨膜区多肽的样品制备以及胶束中液体NMR结构的剖析进行了初步的探讨。探讨药物与膜的相互作用是深入探讨沙坦类药物拮抗机制的第一步。我们利用多种表面活性剂形成的胶束系统模拟生物膜环境，综合运用NMR和分子动力学模拟的策略，探讨了VST在到达靶蛋白之前在膜上的渗透历程。我们观察到在DPC胶束中，VST有着两种构象（反式和顺式）NMR时间尺度上的快交换现象。VST质子化学位移，弛豫时间，自扩散系数的变化反映出两种构象都与DPC有着较强的相互作用。以分子动力学模拟以及NOESY谱图中揭示的结合态VST的空间结构显示，VST与DPC的疏水长链以及带正电荷的胆碱头都有着相互作用，使得VST定位在富含带电荷亲水头的胶束上层区域。另外，在DPC胶束中，VST两种构象反式：顺式的浓度比为0.94，这一结果与论述计算显示的顺式相比于反式VST具有较低的DPC结合自由能相符，反映了两者与DPC相似的亲和能力。在此基础上，我们比较了CTAB、Tween-20、SDS胶束中VST两种构象的比例（反式：顺式），并按照该比例的大小将表面活性剂进行排序，即DPC，CTAB Tween-20SDS。结果显示VST构象变化与表面活性剂的电荷性质显著相关。由此我们认为，静电相互作用在VST与胶束的结合历程中起着关键的作用，而疏水作用力则会影响药物在胶束中的渗透。这些探讨结果将有助于深入理解沙坦类药物在生物膜环境中的传输机制并为降压药物的设计提供新的思路。AT_1受体属于GPCR家族，是七次跨膜蛋白，分子量大难以表达，结构迄今无法得到剖析。我们通过原核表达和化学合成等手段对AT_1受体的活性片段进行了探讨，取得一些探讨性结果。根据跨膜蛋白的各片段可以单独形成稳定结构的论述模型，我们将直接参与相互作用的第五跨膜区(AT_1TM5)多肽作为独立的结构单元，对其进行原核表达及纯化，获得了高纯度、大量表达的融合蛋白。结果表明，MBP标签对跨膜多肽的溶解性有显著改善，并且选择合适的跨膜区长度对多肽的表达影响重大。我们根据氨基酸的亲疏水性质，设计并固相合成了第三跨膜区(AT_1TM3)多肽，采集并归属了AT_1TM3在DPC胶束中的同核二维NMR谱图。结果显示，DPC中AT_1TM3多肽NMR信号仅有Leu~(19)~Lys~(29)片段可以分辨，且该片段没有形成为稳定的二级结构。由此说明，多跨膜区的独立折叠模型可能不是普适性的，而且如何选择合适的表面活性剂仍是膜蛋白结构探讨中的一个瓶颈。我们的探讨为理解AT_1受体的折叠机制提供了一些有益的尝试。关键词：核磁共振（NMR）论文分子动力学模拟论文缬沙坦论文表面活性剂论文胶束论文1型血管紧张素II受体论文跨膜区论文
摘要4-6
Abstract6-10
1 Ⅰ型血管紧张素Ⅱ受体及其拮抗剂介绍10-26
1.1 Ⅰ型血管紧张素Ⅱ受体10-15
1.2 Ⅰ型血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂15-18
1.3 Ⅰ型血管紧张素Ⅱ受体与配体相互作用的探讨18-24
1.4 总结24-26
2 药物与膜或膜蛋白间相互作用的NMR探讨策略介绍26-48
2.1 核磁共振波谱学（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）原理介绍26-28
2.2 适合NMR探讨的模拟膜系统28-33
2.3 药物与模拟膜系统相互作用的NMR探讨33-40
2.4 药物与膜蛋白或多肽相互作用的NMR探讨40-47
2.5 总结47-48
3 利用NMR以及分子动力学模拟探讨缬沙坦与表面活性剂之间的相互作用48-71
3.1 前言48-51
3.2 材料和策略51-54
3.3 结果与讨论54-69
3.4 结论69-71
4 AT_1第五跨膜区肽段TM5 的表达和纯化71-93
4.1 前言71-74
4.2 材料和策略74-85
4.3 结果与讨论85-91
4.4 总结91-93
5 AT_1第三跨膜区肽段的化学合成及其在DPC胶束中的NMR探讨93-101
5.1 前言93-94
5.2 材料和策略94-96
5.3 结果与讨论96-100
5.4 小结100-101
6 总结101-103
致谢103-105