1. 研究目的与意义
课题研究的现状及发展趋势：
脂氧合酶(LOXs)是一种脂氧合酶，参与含有顺、顺-1,4-戊二烯结构的脂类的多不饱和脂肪酸的双氧化过程，属于含铁酶家族。在炎症过程中，膜磷脂中的花生四烯酸通过脂氧合酶转化为炎症前中介物白三烯。白三烯在多种疾病状态下的作用越来越明显，属于具有多种生物作用的强效分子范畴。LOXs的分类是根据花生四烯酸的氧化部位，分为5-、8-、9-、11-、12-和15-LOX。不同来源的脂氧合酶的结构显示了它们在非血红素铁和保守氨基酸催化位点上的相似性。与其他来源的LOXs相比，植物和哺乳动物的LOXs催化位点具有较高的序列相似性。因此，研究人员依靠大豆脂氧合酶来设计、测试、表征和确定抑制机制，并发现作为酶抑制剂的化合物。
亚油酸，分子式CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH。在动植物体内的油酸脂肪中，亚油酸和另外的脂肪酸互相结合形成甘油酯而存在。是以甘油酯形态构成的亚麻仁油、棉籽油之类的干性油、半干性油的主要成分。饱和脂肪酸过度摄入会导致胆固醇升高，动植物体内对其具有一定的降解能力，生成的不饱和脂肪酸对人体有益。但是人体本身并没有降解不饱和脂肪酸的能力，该功能只有具有光合作用的植物才有。在人体内，摄入的脂氧酶可以通过催化氧化亚油酸经过一系列复杂反应生成人体必需的前列腺素。人体缺乏亚油酸及其衍生物后，会导致肾脏的发育不完全，造成皮肤损伤和不孕不育等其他伴随病症的发生。亚油酸通过酯化反应能够与对人体有害的胆固醇结合，然后在体内通过水解反应使之降解为可排出体外的物质，还可以利用类似的原理降低甘油三酯的功能。由于其可以降解胆固醇，在医用药品上是用来降低脉络堵塞药物的材料。在工业生产体系里面，亚油酸有非常宽广的应用范围，不仅是各种中间体的生产原料，而且可以用来制造颜料。通过亚油酸和其他盐类反应制取的亚油酸盐类是重要的表面活性剂之一，在日常生活中应用广泛。亚油酸在人体内不能并不能自行合成，必须从外界摄取，是必须脂肪酸之一。
2. 研究内容和问题
基本内容： 完成1. 不同碳链长度下多不饱和脂肪酸与LOX的结合数据；2. 不同碳链长度下多不饱和脂肪酸与LOX的模拟结合图；3.多不饱和脂肪酸碳链长度对LOX酶活性的影响规律。
关键问题： 不同碳链长度的多不饱和脂肪酸及其酯与大豆脂氧酶分子对接数据的分析处理。
3. 设计方案和技术路线
本实验采用Discovery Studio2019软件，对大豆脂氧酶与不同碳链长度的多不饱和脂肪酸及其酯进行分子对接，选取代表性大豆脂氧酶-油脂复合物进行带束缚动力学模拟。
本实验具体路线为：1.对大豆脂氧酶与不同碳链长度的多不饱和脂肪酸及其酯进行分子对接，得到了对接之后的结合能的变化等具体数据；2.选取代表性大豆脂氧酶-油脂复合物进行带束缚动力学模拟，模拟得出了体系的一系列微观和宏观数据；3.与实际实验结果进行对比，分析碳链长度对LOX酶活性的影响。
4. 研究的条件和基础
基本掌握大豆脂肪氧合酶(LOX)的催化作用机理，并已了解了DS2.5软件中的分子对接及相关复合物的分子动力学模拟方法。
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