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选择素-配体相互作用动力学——分子取向、长度、氨基酸变异和竞争性粘附的影响

专 业: 生物医学工程
关键词: 选择素 配体 取向 长度 变异 抑制 逆反应速率 反应亲和性
分类号: R73
形 态: 共 65 页 约 42,575 个字 约 2.037 M内容
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内容摘要


选择素-配体相互作用是细胞粘附中的基本问题,对许多生理和病理过程具有重要意义。

在白细胞从血流进入炎症部位的过程中,选择素-配体相互作用启动了粘附级联反应和信号传导;选择素-配体的反应对肿瘤转移也可能起着重要的作用。

这些反应过程中的动力学性质是血源细胞在血管上形成滚动的决定因素。

选择素含有一个N-末端的植物凝集素区(Lec),一个表皮生长因子样区(EGF),多个保守序列单位(CRs),一个跨膜区(TM)和一个短胞浆区(Cyto)。

每个组成部分的具体功能还不是完全清楚。

在细胞粘附过程中,不仅选择素分子的长度、取向对白细胞形成滚动起着关键性的作用,而且选择素的氨基酸变异也会影响细胞粘附的进行。

同时,竞争性的受体治疗是一个很有前景的方案,对许多与细胞粘附紊乱相关的疾病有着积极意义。

为了解选择素分子结构和反应环境对选择素介导的细胞粘附的影响,采用微管吸吮技术对选择素-配体的二维反应动力学进行了研究。

通过采用不同的蛋白包被方式、不同长度的选择素分子和特定氨基酸位点变异的选择素,对分子取向、长度和氨基酸变异对选择素-配体反应动力学的影响进行了研究。

同时,还考察了可溶性选择素竞争性抑制膜锚定选择素与HL-60细胞表面配体的结合。

采用小系统概率动力学模型对实验数据进行拟合,便得到了逆反应速率和反应亲和性参数。

结果显示,分子长度、取向、氨基酸变异主要影响选择素-配体的反应亲和性,而非逆反应速率,进而说明选择素分子必须保持足够的长度来将Lec功能片段伸出细胞膜表面、同时还要保持一定的分子构形才能介导HL-60细胞的粘附反应。

同时,Lec/EGF区的氨基酸变异极大地改变了E-选择素的粘附特性,使其和配体的反应亲和性大为降低。

最后,胞外全长片段的选择素竞争性抑制选择素介导的细胞粘附的效率比短片段Lec/EGF要高。

因此,选择素的CR序列可能对选择素及其配体的反应有贡献。

该工作使对选择素-配体反应的了解更进一步,并对生理条件下细胞和血管的粘附行为提供了定量描述的基础..……

全文目录


中文摘要
英文摘要
1 研究背景
1.1 问题提出
1.1.1 生理背景
1.1.2 二维与三维反应
1.1.3 选择素-配体二维反应动力学研究现状
1.1.4 选择素-配体二维反应动力学存在的问题
1.2 科学假设
1.2.1 影响选择素-配体二维反应动力学的因素
1.2.2 科学意义
1.2.3 结果预测
1.3 论文工作
2 材料和方法
2.1 蛋白和细胞
2.1.1 选择素和抗体
2.1.2 细胞
2.2 蛋白包被
2.2.1 配制包被液
2.2.2 包被
2.3 选择素结合位点密度测试
2.3.1 检测方法
2.3.2 密度测量方案
2.4 实验系统与工作模式
2.4.1 实验系统
2.4.2 微管吸吮工作方式
2.5 其它实验方法
2.5.1 蛋白定量
2.5.2 酶联标免疫吸附实验
2.5.3 聚丙烯酰氨凝胶电泳
3 理论框架
3.1 传统化学反应动力学理论
3.2 小系统化学反应动力学随机理论
3.3 实验数据处理和模型预测
4 实验结果
4.1 特异性实验结果
4.1.1 分子取向
4.1.2 分子长度
4.1.3 氨基酸变异
4.2 选择素分子结构和反应环境对二维反应动力学的影响
4.2.1 分子取向
4.2.2 分子长度
4.2.3 氨基酸变异
4.2.4 二维和三维竞争性结合
4.3 结论
4.3.1 细胞表面分子取向对选择素-配体二维反应动力学的影响
4.3.2 细胞表面分子长度对选择素-配体二维反应动力学的影响
4.3.3 氨基酸变异对E-选择素-配体二维反应动力学的影响
4.3.4 二维和三维竞争性结合对选择素二维反应动力学的影响
5 讨论
5.1 动力学数据比较
5.1.2 选择素-配体反应的动力学参数比较
5.2 密度测试
5.2.1 流式细胞仪检测
5.2.2 放射性免疫分析
5.3 数据的离散
5.3.1 实验过程
5.3.2 选择素-配体反应的性质
5.4 科学假设的验证
5.4.1 分子取向
5.4.2 分子长度
5.4.3 氨基酸变异
5.4.4 二维和三维竞争性结合
5.5 理论模型的讨论和思考
6 结论与展望
参考文献

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中图分类: > R73 > 医药、卫生 > 肿瘤学

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