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过氧亚硝酸根离子(ONOO-)和过氧化氢(H2O2)具有很强的硝化和氧化能力,可以在生理或病理条件下,对蛋白质进行翻译后修饰过程。这种修饰可造成蛋白质氧化、硝化、导致蛋白质的变性,产生一系列的细胞毒性作用,并最终可能引发疾病。金属Cu(II)参与ONOO-介导的硝化反应过程,这不仅会加剧酪氨酸的损伤,更重要的是可能会提高相关疾病的发病机率。纤维蛋白原是人体血浆中的重要蛋白质,是血浆蛋白中易被氧化、硝化攻击的蛋白质。其主要生理功能是参与凝血的最后一步,在凝血酶的作用下释放出纤维蛋白单体,并共价交联为稳定的可溶性蛋白纤维。它是冠心病发病的危险因素之一,有研究表明纤维蛋白原可导致体内的血黏度升高,血小板聚集性增强,冠状动脉血栓发生率增加,促进冠状动脉粥样硬化的发生。
本文以纤维蛋白原为对象,探讨了ONOO-和H2O2对纤维蛋白原结构的改变以及由此引发生物活性降低的关系。并在此基础上,进一步研究Cu(II)对ONOO-损伤纤维蛋白原的促进作用。该研究结果对揭示ONOO-的生理作用机制,了解相关疾病的发病因素并进行预防或治疗有着重要意义。采用经过本实验室改良的体外实验模拟体内环境的方法,研究了ONOO-、H2O2和Cu(II)介导纤维蛋白原硝化损伤的时间过程。为了阐明纤维蛋白原氧化、硝化对蛋白结构的影响,我们采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)对硝化蛋白的结构进行分析。结果显示,硝化和氧化损伤都对纤维蛋白原分子结构产生了很大影响:α-螺旋主体结构向β-片层转变,但氧化损伤的作用更为明显。PN和H2O2损伤后,α-螺旋结构含量由原来的38.03.%分别降至29.69%和20.06%,β片层结构含量由原来的29.89%分别增至43.66%和40.63%。这种结构特征的变化,会破坏甚至抑制其与凝血酶的聚合作用,使其原有功能丧失,推测主要与Fg的Aα的α-羧基端的变化有关。利用凝固时间为指标,以Von Clauss法检测纤维蛋白的凝聚活性,研究二级结构的改变对其生理活性的影响;并进一步研究之间的关系;在此基础上,发现硝化和氧化的情况下,纤维蛋白原仍然可以凝聚,提示损伤作用主要抑制了纤维蛋白单体的聚合而不是纤维蛋白单体的释放。