三磷酸腺苷结合盒式(ATP-binding cassette,ABC)输出转运体是一类典型的蛋白质分子机器,这类分子机器通过门控运动进行“向外打开”(outward-facing,OF)和“向内打开”(inward-facing,IF)构象态之间转换,从而把底物转运输出生物膜外。...三磷酸腺苷结合盒式(ATP-binding cassette,ABC)输出转运体是一类典型的蛋白质分子机器,这类分子机器通过门控运动进行“向外打开”(outward-facing,OF)和“向内打开”(inward-facing,IF)构象态之间转换,从而把底物转运输出生物膜外。尽管结构和功能的研究已取得重大进展,但对ABC输出转运体构象门控的分子机制还没有完全理解。由于全原子分子动力学存在长时间尺度问题,因此对ABC蛋白质分子构象变化不能进行完全描述。本文应用粗粒化分子动力学(CG-MD)结合改善的抽样方法,对细菌ABC输出转运体MsbA进行计算模拟研究。本文计算得到的平均力势(potential of mean force,PMF)表明,从OF构象态到IF构象态之间的转变需要经过一个“阻塞态”(occluded state,OC),即MsbA的内门和外门都是关闭的状态。这种阻塞状态对ABC输出功能的方向单一性具有重要意义。我们的CG-MD计算模拟结果显示,随着MsbA的核苷酸结合域(nucleotide binding domain,NBD)的分离,外门的关闭和内门的打开是采用高度协作的方式。基于本文的计算模拟结果,我们提出了一个与目前文献中发表的有很大不同的机械力学模型,揭示了ABC输出转运体通过构象门控运动输运底物的分子机制。展开更多
目的:研究蓝靛果花色苷对高脂血症大鼠肝脏低密度脂蛋白受体(low density lipoprotein receptor,LDLR)、三磷酸腺苷结合盒转运体G1(ATP-binding cassette transporter G1,ABCG1)及ABCA1基因表达的影响。方法:选择2月龄雄性Wistar大鼠60...目的:研究蓝靛果花色苷对高脂血症大鼠肝脏低密度脂蛋白受体(low density lipoprotein receptor,LDLR)、三磷酸腺苷结合盒转运体G1(ATP-binding cassette transporter G1,ABCG1)及ABCA1基因表达的影响。方法:选择2月龄雄性Wistar大鼠60只,将大鼠随机分为6组,分别为基础饲料对照组(ND,1.2 g/(kg·dm_b)生理盐水灌胃)、高脂模型对照组(HFD,1.2 g/(kg·dm_b)生理盐水灌胃)、阳性对照组(10 mg/(kg·dm_b)辛伐他汀片灌胃),蓝靛果花色苷低、中、高剂量组(HFD+L、HFD+M、HFD+H,分别给予4.0、40.0、120.0 mg/(kg·dm_b)的花色苷灌胃),持续28 d。实验结束后,测定血清总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、载脂蛋白A(apolipoprotein A,Apo-A)及载脂蛋白B(Apo-B)等血脂指标水平。取大鼠肝脏,利用实时荧光定量聚合酶链式反应测定大鼠肝脏组织中LDLR、ABCG1、ABCA1 m RNA表达量,Western blot检测LDLR蛋白表达水平。结果:蓝靛果花色苷干预后,与HFD组相比,花色苷均能不同程度地降低高血脂大鼠血清中TC、TG、LDL-C、Apo-B的含量(P<0.05或P<0.01),显著升高HDL-C及Apo-A的含量(P<0.05或P<0.01)。花色苷各剂量组LDLR蛋白和m RNA水平均增高,与HFD组比较差异有显著性(P<0.05),ABCA1 m RNA和ABCG1 m RNA的表达水平也高于HFD组,尤其是花色苷中、高剂量组差异明显(P<0.05)。结论:40.0 mg/(kg·dm_b)蓝靛果花色苷具有明显的调节血脂作用,其作用机制可能是通过上调肝脏LDLR和ABC家族基因的表达,进而调节胆固醇逆转运过程。展开更多
基金supported by the National Natural Science Foundation of China(21073170,21273209).
文摘三磷酸腺苷结合盒式(ATP-binding cassette,ABC)输出转运体是一类典型的蛋白质分子机器,这类分子机器通过门控运动进行“向外打开”(outward-facing,OF)和“向内打开”(inward-facing,IF)构象态之间转换,从而把底物转运输出生物膜外。尽管结构和功能的研究已取得重大进展,但对ABC输出转运体构象门控的分子机制还没有完全理解。由于全原子分子动力学存在长时间尺度问题,因此对ABC蛋白质分子构象变化不能进行完全描述。本文应用粗粒化分子动力学(CG-MD)结合改善的抽样方法,对细菌ABC输出转运体MsbA进行计算模拟研究。本文计算得到的平均力势(potential of mean force,PMF)表明,从OF构象态到IF构象态之间的转变需要经过一个“阻塞态”(occluded state,OC),即MsbA的内门和外门都是关闭的状态。这种阻塞状态对ABC输出功能的方向单一性具有重要意义。我们的CG-MD计算模拟结果显示,随着MsbA的核苷酸结合域(nucleotide binding domain,NBD)的分离,外门的关闭和内门的打开是采用高度协作的方式。基于本文的计算模拟结果,我们提出了一个与目前文献中发表的有很大不同的机械力学模型,揭示了ABC输出转运体通过构象门控运动输运底物的分子机制。
文摘目的:研究蓝靛果花色苷对高脂血症大鼠肝脏低密度脂蛋白受体(low density lipoprotein receptor,LDLR)、三磷酸腺苷结合盒转运体G1(ATP-binding cassette transporter G1,ABCG1)及ABCA1基因表达的影响。方法:选择2月龄雄性Wistar大鼠60只,将大鼠随机分为6组,分别为基础饲料对照组(ND,1.2 g/(kg·dm_b)生理盐水灌胃)、高脂模型对照组(HFD,1.2 g/(kg·dm_b)生理盐水灌胃)、阳性对照组(10 mg/(kg·dm_b)辛伐他汀片灌胃),蓝靛果花色苷低、中、高剂量组(HFD+L、HFD+M、HFD+H,分别给予4.0、40.0、120.0 mg/(kg·dm_b)的花色苷灌胃),持续28 d。实验结束后,测定血清总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、载脂蛋白A(apolipoprotein A,Apo-A)及载脂蛋白B(Apo-B)等血脂指标水平。取大鼠肝脏,利用实时荧光定量聚合酶链式反应测定大鼠肝脏组织中LDLR、ABCG1、ABCA1 m RNA表达量,Western blot检测LDLR蛋白表达水平。结果:蓝靛果花色苷干预后,与HFD组相比,花色苷均能不同程度地降低高血脂大鼠血清中TC、TG、LDL-C、Apo-B的含量(P<0.05或P<0.01),显著升高HDL-C及Apo-A的含量(P<0.05或P<0.01)。花色苷各剂量组LDLR蛋白和m RNA水平均增高,与HFD组比较差异有显著性(P<0.05),ABCA1 m RNA和ABCG1 m RNA的表达水平也高于HFD组,尤其是花色苷中、高剂量组差异明显(P<0.05)。结论:40.0 mg/(kg·dm_b)蓝靛果花色苷具有明显的调节血脂作用,其作用机制可能是通过上调肝脏LDLR和ABC家族基因的表达,进而调节胆固醇逆转运过程。
