课题基金 / 基金详情

与酗酒毒害性相关的细胞色素CYP2E1蛋白酶催化反应机理及动力学的理论研究

批准号:
21273095
项目类别:
面上项目
资助金额:
78.0 万元
负责人:
郑清川
依托单位:
学科分类:
化学理论与方法
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
张继龙、于丽影、李雪、陈林、薛峤、褚雯婷、崔颖璐、李晓溪、战久宇

项目摘要

结项摘要

项目成果

郑清川的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
酗酒引起的慢性乙醇性肝损伤及并发症的防治是健康卫生领域关注的热点问题,而与乙醇中毒性肝损伤发病密切相关的细胞色P4502E蛋白酶(CYP2E1)在乙醇诱导下的结构-功能关系的研究仍存在很多争议及空白。本项目拟采用分子动力学模拟、量子力学与分子力学相结合的(QM/MM)方法,对乙醇诱导下CYP2E1反应体系中结构和机理的特征进行系统深入的理论研究。具体课题包含:(1)CYP2E1构象随乙醇浓度变化而改变的规律;(2)较高乙醇浓度下,CYP2E1代谢能力随乙醇浓度增加而增强的反应机理研究;(3)较高乙醇浓度下,催化系统进行支路解偶联(uncoupling)反应,生成大量活性氧物质ROS,引起肝损伤的氧化应激机制;(4)乙醇作为诱导物在CYP2E1代谢信号分子花生四烯酸过程中的作用机制。上述研究课题将填补相关机理研究空白,对现存争议的根源给出可靠的理论解释,从而为相关疾病防治提供积极的理论依据。
英文摘要
Alcoholic liver disease (ALD) and other alcoholism-related diseases (such as diabetes and psoriasis) are interesting hotspots in the hygiene and wealth field. There are controversy and vacancy on the acknowledgement of the relationship between structure and function of cytochrome P450 2E1 (CYP2E1 in short), regarded as the target of alcoholism-related diseases. In our projects, a systematic investigation on the geometric and mechanistic features of this CYP2E1 reaction system, by means of molecular dynamics dynamics, combined quantum mechanism and molecular mechanism (QM/MM) method. The research will focus on following interesting sub-projects: (a) the relationship between global conformational change of CYP2E1 and the ethanol concentration, (b) mechanistic study of the origin caused the special metabolic feature of CYP2E1-catalyzed ethanol oxidation, (c) generation of reactive oxygen species (ROS) involved in ethanol-induced uncoupling reactions, (d) and the inducer role of ethanol in arachidonic acid metabolism by CYP2E1. Our research will not only enrich the basic mechanistic research in P450 enzymes field, but also play a positive role in alcoholism-related new drug design and clinic therapy by providing clear biochemical insights into alcoholism-related diseases.
酗酒引起的慢性乙醇性肝损伤及并发症的防治是健康卫生领域关注的热点问题。本项目总结了CYP2E1构象随乙醇浓度变化而改变的规律,并从理论层面上阐明了其代谢能力随乙醇浓度变化的相应机制。在乙醇代谢途径中,体内活性氧物质(ROS)与不饱和脂肪酸(如花生四烯酸)反应引发脂质过氧化,不断循环和连锁引起慢性肝损伤。本项目以与具有重要生理意义的花生四烯酸相互作用为研究主线,系统研究了花生四烯酸在与蛋白作用过程中的进出通道选择,构象变化及其相应的催化机制,明确了该家族蛋白的关键作用残基,为寻找干预由CYP2E1介导引发的氧化损伤的有效措施提供了理论线索。在原有研究计划基础上,还做了相应拓展,探索了CYP对其他重要底物的通道、氧化代谢和还原代谢机制,以及膜环境的影响。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Drug Design Benefits from Molecular Dynamics: Some Examples
药物设计受益于分子动力学:一些例子
DOI: --
发表时间: 2013
期刊: Current Computer-Aided Drug Design
影响因子: 1.7
作者: [Zhang, Ji-Long, Zheng, Qing-Chuan, Chu, Wen-Ting, Zhang, Hong-Xing]
通讯作者: Zhang, Hong-Xing
Structural features and dynamic investigations of the membrane-bound cytochrome P450 17A1
膜结合细胞色素P450 17A1的结构特征和动态研究
DOI: 10.1016/j.bbamem.2015.05.017
发表时间: 2015-10-01
期刊: BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOMEMBRANES
影响因子: 3.4
作者: [Cui, Ying-Lu, Xue, Qiao, Zhang, Hong-Xing]
通讯作者: Zhang, Hong-Xing
DOI: 10.1142/s0219633613410095
发表时间: 2013-12
期刊: Journal of Theoretical and Computational Chemistry
影响因子: 2.4
作者: [Xiaoxuan Li;Jilong Zhang;Qingchuan Zheng;Ying-Lu Cui;Rui-Juan Niu;Hong-Xing Zhang;Chia-Chung Sun]
通讯作者: Xiaoxuan Li;Jilong Zhang;Qingchuan Zheng;Ying-Lu Cui;Rui-Juan Niu;Hong-Xing Zhang;Chia-Chung Sun
Detoxification of 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) by cytochrome P450 enzymes: A theoretical investigation.
细胞色素 P450 酶对 1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶 (MPTP) 的解毒:理论研究。
DOI: 10.1016/j.jinorgbio.2015.10.009
发表时间: 2016
期刊: Journal of inorganic biochemistry
影响因子: 3.9
作者: [Xiaoxuan Li, Yong Wang, Qingchuan Zheng, Hong]
通讯作者: Hong
13
    以咪达唑仑为探针,细胞色素P4503A4催化代谢过程机制的理论研究
    • 批准号:
      22073036
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      63.0万元
    • 批准年份:
      2020
    • 负责人:
      郑清川
    • 依托单位:
    乙型流感病毒通道蛋白BM2的质子传递机制的理论研究
    • 批准号:
      21773084
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      65.0万元
    • 批准年份:
      2017
    • 负责人:
      郑清川
    • 依托单位:
    GSTP1酶类的作用机理及其抑制剂设计的理论研究
    • 批准号:
      20903045
    • 项目类别:
      青年科学基金项目
    • 资助金额:
      20.0万元
    • 批准年份:
      2009
    • 负责人:
      郑清川
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金