蛋白激酶非活性构象的预测方法研究

来源 :复旦大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kbxbx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
蛋白激酶是重要的药物靶点之一。激酶催化域中保守基序Asp-Phe-Gly(DFG)的构象控制着其活性状态:DFG-in构象对应活性状态,而DFG-out构象为非活性状态。与靶向DFG-in构象的type-Ⅰ抑制剂不同,type-Ⅱ抑制剂与DFG-out构象结合,其选择性比type-Ⅰ抑制剂更好,是目前研究的热点。  由于激酶DFG-out构象的晶体结构难以获得,阻碍了基于结构的药物分子设计方法在type-Ⅱ抑制剂开发中的应用。为解决此间题,本文提出了一种利用激酶DFG-in活性结构来预测非活性构象的计算方法—活性链段重塑法。该法对DFG-in结构的活性链段的可能构象进行大量采样,获得DFG-out构象系综,再以小分子对系综中构象的选择结合来得到可与type-Ⅱ抑制剂结合的DFG-out构象。用此方法成功地预测了7种激酶的DFG-out构象模型,及type-Ⅱ抑制剂与DFG-out结构的结合构象,与晶体结构比较,吻合良好。同时,我们使用小分子数据库检验了所预测的DFG-out模型对type-Ⅱ抑制剂的虚拟筛选能力。AUC(areaunder curve)结果表明,用所得模型能有效地筛选出给定激酶的type-Ⅱ抑制剂。因此,所发展的蛋白激酶非活性构象预测方法,以及相应小分子筛选流程有很高的可行性,非常有望在type-Ⅱ抑制剂的设计与筛选中得到充分应用。  另外,为了解激酶产生DFG-out构象的难易程度,本文采用SBM(structure-based models)对激酶ABL1和LCK的DFG-in与DFG-out构象之间的转换(DFG flip)进行了分子动力学模拟,成功地得到了flip的反应轨迹。用局部构象空间采样与PMF(potential of mean force)计算得到了反应轨迹中的自由能变化,说明ABL1比LCK更容易产生DFG-out构象,这也与两种激酶在结晶时的实验观察是一致的。因此,用SBM方法研究激酶DFG flip有很高可行性,且效率较高。并且,结合我们所提出的非活性构象预测方法,有望能够预测各种激酶产生DFG-out构象的能力,从而为这些激酶的type-Ⅱ抑制剂开发提供有价值的信息。
其他文献
近几年来,物联网的产业发展和智能穿戴产业的兴起,不断地推动射频识别技术(RFID)的发展,这项技术已经广泛地应用在诸如商品供应链、军队、医疗以及危机管理等诸多领域。随着
量子线特性的研究对纳米级器件的研究有着举足轻重的作用,掌握了量子线的特性意味着人类真正进入量子时代,我们将进入一个新的科技时代。量子线可广泛用于纳米制造技术、电子技术及器件、生物技术、医药、化学等领域。量子器件具有发射阈值低、发射电流密度大、稳定性高等优异的场发射性能。 但由于量子线的尺寸太小,并且由于现有测量器件的限制,对于量子线的特性我们了解得还很不够。由于量子线的尺寸进入纳米级别,它的
[创作理念]rn沉迷网络游戏的青少年往往难以自拔,又不知所措.他们在现实世界受挫,在网络世界重新找回存在感、成就感,满足了内心的需要.所以,当现实更加不堪时,这些孩子会想,
二氧化氮(NO2)是一种存在于大气中的典型污染物,不仅可导致光化学烟雾与酸雨危害环境,而且更是导致PM2.5大气污染物形成的元凶之一,对人类健康产生显著威胁。因此研发可以快速
随着隐身技术、电子干扰、反辐射导弹等雷达对抗技术的发展,以雷达为代表的有源定位系统的应用遇到越来越多的困难。无源定位系统由于自身不发射电磁波,隐蔽性好,作用距离远,
本论文的设计工作来源于西安电子科技大学的科研项目“电源管理类集成电路关键技术理论研究与设计”,作者承担了一款输出可动态编程高效电流模同步降压型DC/DC转换器的设计工作。论文在深入系统地分析和研究了电流模降压型DC/DC转换器的工作原理和关键技术的基础上,针对第三代WCDMA手机射频功率放大器电源管理的特点,成功地设计了一款输出可动态编程的高效电流模同步降压型DC/DC转换器芯片XD1909。该芯