完全糖基化对人类血清白蛋白结构和功能的影响

《Journal of Biomolecular Structure and Dynamics》：The effect of full glycation on structure and function of human serum albumin

人类血清白蛋白（HSA）糖化产物（GHSA）的结构与功能变化通过分子动力学模拟研究，发现完全糖化导致蛋白质灵活性增加、水暴露增多、螺旋结构松散、药物结合位点入口扩大、C34位点反应性增强及结合腔严重改变，高糖化程度对结构功能影响更大。

　　

摘要

人血清白蛋白（HSA）是血液中含量最丰富的蛋白质载体。糖化人血清白蛋白（GHSA）的水平可以用作糖尿病的生物标志物。因此，人们进行了许多尝试来设计选择性检测GHSA的方法。研究发现GHSA具有独特的特性。糖化会损害白蛋白的结构和功能，但其微观机制尚不完全清楚。为此，本研究通过分子动力学模拟来探讨GHSA与非糖化白蛋白（HSA）在结构和动态性质上的差异。实验中使用了完全糖化的白蛋白（含有14个糖化位点）。结构性质的变化似乎是功能受损的根本原因。完全糖化会导致：（i）蛋白质柔韧性和水分子暴露程度的增加；（ii）螺旋结构的严重展开；（iii）药物结合位点的扩大；（iv）C34位点的反应性增强；（v）脂肪酸和药物结合腔的显著改变。与单一位点糖化的白蛋白相比，更高程度的糖化对蛋白质结构和功能的影响更为显著。我们的研究结果揭示了GHSA与天然HSA在微观层面的关键差异，这些见解将有助于设计和开发选择性更强、灵敏度更高的GHSA检测方法。