胰岛素受体胞外区三维结构的模建及结构功能关系  

Three dimensional structure modeling and structure-function relationship study of first three domains of insulin receptor.

作　　者：岳俊杰[1] 梁龙[1] 王月兰[1] 俞炜源[1] 黄培堂[1] 

机构地区：[1]军事医学科学院生物工程研究所,北京100071

出　　处：《生物技术通讯》2002年第1期30-33,37,共5页Letters in Biotechnology

摘　　要：利用计算机辅助分子设计技术模建了人胰岛素受体α亚基N端三个结构域的空间结构。实验研究证明胰岛素受体结合胰岛素的主要决定要素在这三个结构域。在模建的结构中,三个结构域围成了一个很大的开放的空洞,这个空洞的体积大小足以容纳一个胰岛素分子,这个空洞可能就是胰岛素受体与底物的作用的部位。另外,突变实验研究表明在胰岛素受体中有一个结合底物的“footprint”,由4个在一级结构上不连续的片段组成。从三维结构角度看,这4个片段中,有3个出现在邻近的平行折叠股。在我们的模型中,胰岛素受体分子中有一个两性表面,这个表面位于L1结构域,并且面向三个结构域围成的空洞。这个表面可能就是受体识别胰岛素和与底物发生初始作用的部位。“foot-print”和两性表面的大部分残基是相同的。In thisstudy,we presentthethreedimensionalstructureof thefirstthreedomains(L1-Cys-rich-L2)of insulinre-ceptormodelledby usingthecomputer-aidedmoleculardesignsystem.Studieswithchimericreceptors,alaninescanning mutagenesis,andcross-linkingstudieshavesuggestedthatthemajorligandbindingdeterminantsof theIRappearto reside in thethreedomain.Thethreedomainssurrounda centralspaceof sufficientsizeto accommodatea insulinmolecule.This thereforeshowsthattheIRinteractwithitsligandin itsfirstthreedomains.Alaninescanningmutagenesisin IRidentified fourdiscontinuouspeptidesegmentsintheprimarysequenceareimportantforinsulinbinding,theyforma hormone-binding'footprint'.Attheviewof three-dimensionalstructure,thosefourregionsoccuron successiveparallelα-strandsof theβ-sheet,andthreeof themaretogether.In ourmodel,thereis a amphipathicsurfaceon theIRmolecule,thisamphipathicsur-faceis facingthecentralspaceformedby theL1-Cys-rich-L2domainsandlocatedon theL1domain.Thesurfacemaybethe regionwhichrecognizeinsulinmoleculeandarisetheoriginalinteractionwithligand.Themajorcomponentof the'foot-print'andamphipathicsurfaceisidentical.

关 键 词：胰岛素受体 三维结构 结构功能关系 模型 

分 类 号：Q578[生物学—生物化学] Q617