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全氟烷基化合物(perfluoroalkyl substances, PFAAs)是一类结构与脂肪酸类似,具有生物富集性和环境持久性的有机污染物,被广泛应用于民用和工业生产中,在环境样品、生物样品及人体内广泛检出。研究发现,肝脏是PFAAs作用的重要靶器官,一些间接的证据表明PFAAs可以同血清或肝脏细胞中的蛋白(如脂肪酸结合蛋白,FABP等)相互作用,但对其机制尚未有深入研究。肝脏型脂肪酸结合蛋白(liver fatty acid binding protein, L-FABP)在肝脏细胞胞浆中含量丰富,在脂肪酸的转运和代谢中起重要作用,其表达受到过氧化物酶体增殖受体(peroxisome proliferators-activated receptor, PPARα)等核内受体的调控。本研究克隆表达了hL-FABP蛋白和4种突变体(S39G、M74G、N111D、R122G),通过圆二色谱法(CD spectrum)、荧光取代法(fluorescence displacement)、等温滴定量热法(isothermal titration calorimetry,ITC)、胰酶限制性酶切(trypsin limited digestion)和分子对接(molecular docking)等技术和方法,对PFAAs与hL-FABP的相互作用进行研究,以期对二者的作用模式作出准确合理的描述。取得的结果如下：1通过ITC实验和荧光取代实验,证实PFAAs (PFNA、PFOA、PFHxS、PFHxA)可与WT hL-FABP依靠氢键和疏水作用非共价结合,其亲和力随着碳链长度的增加而增强。PFAAs与hL-FABP的亲和力由大到小依次为：PFNA>PFOA>PFHxS>PFHxA。PFOA/PFNA可以以中等强度的亲和力与WT hL-FABP的两个结合位点结合,其结合的摩尔比为1：1。2四种突变体中,R122G和N111D分别在结合摩尔比和亲和力上变化明显：前者结合摩尔比变为0.5：1,后者亲和力明显减弱,S39G和M74G与WT hL-FABP没有明显差异。CD实验、胰酶酶切实验及分子对接结果表明,随着碳链长度的增加,PFAAs对蛋白结构变化的影响也增大,主要表现在α-螺旋含量的增加和β-折叠的减少。R122突变为Gly后,蛋白本身在结构上发生一定改变,即外部结合位点体积明显增大。PFAA的结合对R122G结构则无影响,其原因是上述结构上的变化使PFOA无需"gate keeper"氨基酸转动开启内部结合位点即可进入。3分子对接研究表明第一分子PFAA在N111作用下,以"head-in"模式进入外部结合位点,之后R122δ CH2发生旋转,将第一分子PFAA拖拽进入内部位点,空出的外部结合位点即可结合第二分子的PFAA。因此,PFAAs与hL-FABP的结合同长链脂肪酸类似,与蛋白的内外两个结合位点均可以结合,R122和N111在其结合过程中起关键作用。