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朊病毒自由基假说的计算化学研究

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毕业论文范文题目：朊病毒自由基假说的计算化学研究，论文范文关键词：朊病毒自由基假说的计算化学研究
朊病毒自由基假说的计算化学研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：神经退行性疾病，包括老年痴呆、帕金森氏症、疯牛病等，是困扰人类多年的顽症之一。以疯牛病为例，近年来它在欧洲的大爆发引起巨大的财产损失和社会动荡，因此研究疯牛病的致病机理及有效治疗方法是生命科学领域的热点课题之一。目前已知疯牛病的致病因子是完全由蛋白质组成的朊病毒(prion)，它存在“正常”和“致病”两种状态，分别被称为PrP~c和PrP~sc。PrP~c与PrP~sc在一级结构(氨基酸序列)上是相同的，但二级结构却差异极大，前者含40％的α-螺旋，几乎不含β-折叠；而后者含43％的β-折叠及30％的α-螺旋。PrP~c转变成PrP~sc是导致疯牛病的（本文此处忽略..）直接原因，但对于PrP~c转变成PrP~sc的分子机理，目前存在着各种理论假说，如种子模式，重折叠模式，蛋白X假说以及自由基假说等，但各种理论都无法圆满地解释prion的致病机理，因为prion导致的疯牛病既有传染性，也有家族性，还有散发性。本文运用量子化学计算方法，结合生物信息学手段评价了prion的自由基假说，并提出了自己的观点。Prion的自由基假说认为：人体内呼吸作用会产生许多活性很强的自由基，这些自由基很可能会进攻蛋白质，引起氧化损伤。prion中含有多个酪氨酸(Tyr)残基，而后者的酚羟基氢极易被生物体中异常活泼的羟基自由基（本文此处忽略..）(．OH)抽取，产生Tyr自由基(Tyr．)，Tyr．可与正常Tyr残基发生交联反应，随着反应链的延伸，最终导致prion的聚集沉淀。但通过量子化学计算我们发现，该交联反应中，因△G＞0，所以Tyr．自由基的链式反应不能进行下去，因而自由基假说存在缺陷。但该假说还是有一定的合理性，因为自由基对蛋白质的损伤在生物体内是普遍存在的现象。在该假说基础上并结合物理有机化学原理，我们提出了自己的观点：自由基从PrP~c蛋白的α-螺旋上抽氢形成Ca自由基，从而导致PrP~c蛋白构象的变化，部分α-螺旋解旋过渡到β-折叠进而形成PrP~sc蛋白，导致疾病发（略..）生。量子化学计算表明，多肽链的Ca-H的解离焓(BDE)较小，易抽氢，且抽氢前后多肽链构象发生了很大的变化，这可以从构象角Φ、Ψ的变化看出，从而从理论上验证了我们的观点。对于小分子C-HBDE的计算，我们采用B3LYP／6-31G~(**)全优化分子结构的方法；对于大分子C-HBDE的计算，我们采用AMl优化结构结合B3LYP／6-31G~(**)计算单点能的方法，该方法的可行性基于AMl优化结构准确且节约时间。山东师范大学硕士学位论文C．HBDE是C－H键强弱的量度，它的大小反映了键断裂形成自由基的难易程度，为了研究侧链和局域环境对C－HBDE的影响，我们通过量子化（文章此处忽略..）学计算探讨了影响BDE的因素。发现：取代基的性质、二面角巾和w的值、温度等因素都会影响C－HBDE的大小。在多肽链的二级结构中，二面角中和w是影响C－HBDE的主要因素，每一对（p，W）对应一个BDE值，BDE的数值随中与W的变化而变化。因此，在蛋白质的多肽链中，二级结构不同是导致受损伤与否的主要原因，这对于判断蛋白质自由基的形成位点提供了理论依据。总之，本文借助理论方法评价了prion的自由基假说，并提出了自己的观点，这对于解释疯牛病的散发性有重要启示性意义。

以上为本篇毕业论文范文朊病毒自由基假说的计算化学研究的介绍部分。

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