铁蛋白纳米壳状结构的合理去对称化开题报告

1. 研究目的与意义

铁蛋白是普遍存在于生物体内的一种保守性较高的多功能多亚基蛋白，其自组装机理一直是科学界公认的难题。

可检测中间体动力学和热力学上的表征可为研究蛋白结构的重组及解离机理提供依据。

本课题一方面通过科学设计将铁蛋白高度对称性结构进行完全去对称化，对已发现的处于c₂对称表面的关键氨基酸热点突变为各自的反电荷氨基酸以达到获得亚基单体的目的，此方面研究不仅对掌握蛋白质间相互作用及铁蛋白的自组装机理提供理论支持，也为未来的蛋白质杂化及其应用方面的研究铺平道路。

2. 国内外研究现状分析

gerl等人通过蛋白内在荧光、远紫外圆二色谱以及戊二醛交联实验，首先提出了脱铁马蹄铁蛋白的自组装机理；banyard等人则提出亚基单体并不稳定，而且四聚体和六聚体可分别看作是由二聚体和三聚体的二聚形成的。

近期，jin等人利用小角度x光绕射仪（saxs）检测方法发现脱铁马蹄铁蛋白在ph小于3.40时经历几步结构中间体后最终分解为三聚体或者亚基单体。

综上，迄今为止亚基单体能否在溶液中稳定存在以及铁蛋白的自组装机理在科学界仍没有公认的答案。

3. 研究的基本内容与计划

内容：（1）基因定点突变的选择

e.coli细菌铁蛋白处在c2对称表面上的带电氨基酸d56，e60，r30， 突变为相应的反电荷氨基酸将导致支撑 c2对称性的盐桥及氢键作用被破坏，造成亚基单体间相互排斥，因此这些突变将会降低蛋白质结构的稳定性。

（2）目标蛋白的表征

4. 研究创新点

通过破坏蛋白质亚基单体间的盐桥作用即通过单点突变的方法将蛋白完全去对称化的研究，国内外尚无人报道。