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赖氨酸的酰基化修饰是蛋白表达后修饰的形式之一,由组蛋白去乙酰化酶(HDACs)与组蛋白乙酰基转移酶(HATs)协同调控。本论文探讨了含有AMC荧光团的HDAC多肽配体分子的新合成策略及其在化学生物学研究中的应用。 含有荧光基团 AMC底物多肽化合物是酶学研究和化学生物学研究常用的探针分子。由于该类多肽化合物的C端被AMC占据,因而,传统的合成策略,其最终的组装步骤通常需要在液相中完成。我们建立了一个新策略以合成Ac-P-2-P-1-Lys(Ac)-AMC多肽:在 Lys(Ac)片段的乙酰基α碳原子上临时引入巯基,从而能直接地通过固相合成得到目标多肽化合物。在构建相关组合肽库时,该新方法的高效性优势尤为突出。 自然界中,Lys侧链的酰基修饰基团除常见的乙酰基外,还包括丙酰基、丁酰基等低丰度修饰方式。根据文献中的结构生物学结果,我们猜想:HDAC酶活中心的GGXHH模体(motif)中,X残基的侧链的大小可能是影响HDAC的酰基选择性的决定性因素之一。我们合成了四个含有 AMC荧光底物多肽,分别含有乙酰,丙酰,异丁酰和丁酰修饰的 Lys;另一方面,通过定点突变,表达了四个突变的HDAC8蛋白,分别将野生型中位于X位置的Trp残基突变为较小的Phe,His,Ala和Gly残基。我们发现:野生型HDAC8对丁酰化底物的活性极弱,对乙酰化底物活性很强,但是Phe和His突变蛋白的情形正好相反。该实验初步验证了我们的假设。同时,由于突变GGXHH模体中的X残基而得到的突变 HDAC蛋白可以改变底物酰基化的选择性,这类突变 HDAC蛋白可以作为重要的探针工具,用于未来的化学生物学研究。 本论文的其它工作还包括:1)固相合成两个FRET荧光十肽,并进行了初步的生物学测试,以用于尝试建立一种创新的PAD4酶学筛选方法;2)合成了一个磷脂酰乙醇胺分子;3)合成了一个和乙酰化氨基酸具有相似结构的非天然氨基酸衍生物。