Abstrakt

Chemisch-biologische Entschlüsselung der Proteinbindungsdetails von Aspirin

Hang-Xing Xiong, Hong-Lin Wang, Hua-Xin Zhang und Li-Wei Li

Theorien zur Fluoreszenzlöschung und zum Fluoreszenzresonanzenergietransfer (FRET) werden in Studien zur Proteinbindung von Arzneimitteln häufig verwendet, aber der innere Filtereffekt wird nicht immer korrigiert, was zu ungenauen Ergebnissen führen kann. Vor diesem Hintergrund wurde die Wechselwirkung von Aspirin (ASP) mit menschlichem Serumalbumin (HSA) anhand von dreidimensionalen Fluoreszenzspektren, Ultraviolettspektren, Zirkulardichroismus(CD)-Spektren und Methoden der molekularen Modellierung untersucht. Bei der Auswertung der Anzahl der Bindungsstellen, Gleichgewichtskonstanten und thermodynamischen Parameter wurde der innere Effekt von den Rohdaten der Fluoreszenz abgezogen. Die Ergebnisse zeigten, dass sich auf HSA nur eine Bindungsstelle bildete und diese durch steigende Temperatur offensichtlich beeinträchtigt wurde. Die negative Änderung der Gibbs-Freien Energie (Gθ) deutete auf eine spontane Bindung hin. Unterdessen wiesen negative Enthalpieänderungen (Hθ) und Entropieänderungen (Sθ) darauf hin, dass Wasserstoffbrücken einen wichtigen Einfluss bei der Bildung des ASP-HSA-Komplexes hatten. Der Abstand zwischen Donor und Akzeptor wurde nach Försters Theorie des strahlungslosen Resonanzenergietransfers unter Verwendung der korrigierten Fluoreszenzdaten berechnet. Synchrone Spektren deuteten auf eine erhöhte Polarität des Tryptophanrestes hin, was einen Hinweis auf den Bindungsort lieferte. CD-Spektren wurden verwendet, um die sekundären Strukturänderungen von HSA festzustellen. Basierend auf experimentellen Ergebnissen wurde eine molekulare Modellierung durchgeführt, um den optimiertesten Dockingmodus zu berechnen, bei dem sowohl Panorama als auch Details einbezogen wurden.