摘 要人类β型类胰蛋白酶(Tryptase human beta type)，是一种具有胰蛋白酶类似活性的酶，同时也是一种治疗过敏与炎症症状相关疾病的重要治疗靶标蛋白，与人类的健康息息相关。本文采用图形可视化软件VMD和分子动力学模拟软件NAMD对球状水体和无水环境的人类β型类胰蛋白酶进行了分子动力学模拟。研究结果表明，当模拟时间大于500ps时，人类β型类胰蛋白酶在无水和球状水体环境下的骨架、温度、动能和均方根偏差（RMSD）均能够在谋个值附近小范围波动，且其氨基酸残基偏离平衡位置的程度也非常小，两种模拟体系均已达到能量平衡。当处于平衡状态时，球状水体系统的动能比无水环境下的动能大约4809 kcal/mol。
目 录
1 引言 1
1.1 人类β型类胰蛋白酶的结构 1
1.2 人类β型类胰蛋白酶的生物活性 1
1.3 类胰蛋白酶与疾病的研究 1
1.3.1 类胰蛋白酶的促血管新生作用与肿瘤 2
1.3.2 类胰蛋白酶与过敏性疾病 2
1.4 人类β型类胰蛋白酶研究概况 2
1.5 人类β型类胰蛋白酶的临床应用 2
1.5.1 类胰蛋白酶与过敏性疾病 2
1.5.2 类胰蛋白酶与肿瘤 3
1.5.3 类胰蛋白酶与外伤 3
1.5.4 非肥大细胞源性类胰蛋白酶与白血病 3
1.6 人类β型类胰蛋白酶课题研究的意义 3
2 实验原理及方法 4
2.1 分子动力学模拟 4
2.2分子动力学简单概念及算法 5
2.2.1 分子动力学中静电势计算 5
2.2.2 分子动力学中的数值积分运算 5
2.3 人类β型类胰蛋白酶球形水体结构的建立 5
2.4 人类β型类胰蛋白酶的分子动力学模拟 6
3 结果与讨论 7
3.1计算整个蛋白的RMSD值 7
3.1.1 球状水体中人类β型类胰蛋白酶的RMSD值 7
3.1.2 无水环境下人类β型类胰蛋白酶的RMSD值 8
3.2 人类β型类胰蛋白酶中氨基酸残基的RMSD分布 10 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072* 

结论 12
参考文献 13
致 谢 15
1引言
1986年，通过用胰蛋白酶对大细胞（MC）染色的研究科学研究人员对大细胞（MC）中含有胰蛋白酶活性物质作进一步的探讨，并采用酶组织染色法。再进一步的研究当中科学家Schwart终于在5年以后确认这种物质是由肥大细胞产生的，而且它具有很大的的活性，因此被认为也是一种酶，这种酶被称为名为类胰蛋白酶。由于科学研究的发展迅速，出现了有关“类胰蛋白酶”研究方向越来越明了发展趋势也越来越好，形成了广泛的研究体系[1]。类胰蛋白酶的跨学科研究也在迅速的扩展，现如今已进入到临床医学、基础医学等多个学科。
1.1 人类β型类胰蛋白酶的结构
类胰蛋白酶（Tryptase）属于胰蛋白酶（Trypsin）家族，与肽键和赖氨酸残基的丝氨酸蛋白酶以及C末端精氨酸相互作用[2]。类胰蛋白酶按分子结构可分为α、β、γ三种类型，其中β型含量最高。
人类β型类胰蛋白酶是由4个单体A、B、C、D组成的一指环状同源四聚体，它们分别分布在平面矩形的4个顶点上，催化点位于平面矩形的中心，同时需要结合肝素糖蛋白才能使它的稳定性保持，否则它将迅速降解成为单体接着失去活性。α类胰蛋白酶没有四聚体结构，只以单体形式存在[3]。
1.2 人类β型类胰蛋白酶的生物活性
由于人类β型类胰蛋白酶属于类胰蛋白酶都是高分子聚合物，且在贮存于肥大细胞内，这种结构只有和有和特异性的基质才能组合，否则都不能与其组合。当全身发生过敏性反应时，被肥大细胞释放后依旧有活性，人类β型类胰蛋白酶经由肝素和其他糖蛋白的组合，是肥大细胞激活的可靠标志。超敏反应的严重程度与人类β型胰蛋白酶的血清相平行，因此，它也是临床诊断过敏性疾病的重要指标。
1.3 类胰蛋白酶与疾病的研究
显然我们已经对β型类胰蛋白酶的分子结构以及基因有了一定的了解，尽管对于他的生物活性还不是非常的明了，还在研究当中，但其在肥大细胞中贮存和表达具有高度选择性，近年来临床现象表明类胰蛋白酶与一系列重要疾病的发生和发展有密切联系 [4]，可作为肥大细胞脱颗粒致病的标志。
1.3.1 类胰蛋白酶的促血管新生作用与肿瘤
类胰蛋白酶为肿瘤血管生长提供有利的条件，是它可以降解结缔组织，所以促进了肿瘤的发生与发展。其实肿瘤的生长密切相关的主要是血管新生，科学家们发现，能够让血管内皮细胞的增殖有类胰蛋白酶的入血和肥大细胞中含有的血管生成素。
1.3.2 类胰蛋白酶与过敏性疾病
通过实验ELISA法检测发现，当机体发生过敏反应时，从肥大细胞释放的人类β型胰蛋白酶2小时达到最大值后在血液中的半衰期是3小时而在正常人血液中几乎检测不到β类胰蛋白酶，但是却能检测到α类胰蛋白酶。据以上发现说明对人类β类胰蛋白酶检测在机体发生过敏反应几个小时后仍然可以进行。同时对哮喘和过敏性鼻炎患的者支气管灌洗液，眼睛过敏炎症患者的泪水和风湿性关节滑液患者以及发生全身过敏反应的患者测试中发现血清中β类胰蛋白酶水平显著增加[5]。所以过敏反应的主要作用细胞是肥大细胞。
类胰蛋白酶的改变对以上的疾病的合理治疗有着重大帮助。因此，对于β型类胰蛋白酶的研究有着重要意义。
1.4 人类β型类胰蛋白酶研究概况
类胰蛋白酶发现至今已有30余年，它的分子结构和遗传规律已非常明了。在许多疾病的发生、发展中类胰蛋白酶扮演一个十分不可或缺的角色。在许多肥大细胞有关疾病的诊断中类胰蛋白酶水平有不同程度的增加，而且运用范围广。检测血清中类胰蛋白酶水平可以提供有利依据用于疾病的诊断和疗效的评价中，更有利于建立更加敏感和快速的检测方法。
1.5 人类β型类胰蛋白酶的临床应用
1.5.1 类胰蛋白酶与过敏性疾病
过敏反应发生时MC数目增加，类胰蛋白酶的含量相应增加且释放炎症介质，引发了过敏反应的体征以及相应的症状[6]。在重症哮喘急性期，类胰蛋白酶水平明显高于平时，类胰蛋白酶含量在过敏患者的血液中也相应增加。但是气道粘膜中有肥大细胞脱颗粒过程可以调控哮喘患者血浆类胰蛋白酶水平，使其低于急性期哮喘[7]。所以，实验室过敏性休克的诊断依据也可以是类胰蛋白酶在血清中的含量，其有助于疾病的诊断，给临床治疗提供依据[8]。目前，类胰蛋白酶的检测已成为诊断过敏的重要辅助指标[9]。
1.5.2 类胰蛋白酶与肿瘤
由肥大细胞产生的类胰蛋白酶在内的一些特异性活性物质，可以导致肿瘤细胞增生[10]。Akin等[11]认为，血清中类胰蛋白酶含量可以反映为肥大细胞增生症以及疾病的严重与否。乳腺癌患者血清类胰蛋白酶的平均水平为正常女性的4倍[12]。还有很多与血管增值有关的疾病MC都有增长，同时类胰蛋白酶在血中也存在较多。

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