分子动力学研究抑制剂APV与HIV-1蛋白酶的作用机制

采用分子动力学模拟和结合自由能计算研究了抑制剂APV与HIV-1蛋白酶的作用机制. 研究结果表明范德瓦尔斯作用主控了APV与HIV-1蛋白酶的结合. 采用基于残基的自由能分解方法计算了抑制剂-残基相互作用,结果表明9个残基Gly27、Ile32、Val47、Ile50、Ile84、Ala28′、Gly49′、Ile50′和Arg87′与APV产生了大于1.0 kcal/mol的强相互作用,而且证明CH-π,CH-O相互作用和极性作用是其结合的主要形式. 期待该结果可以为以HIV-1蛋白酶为靶标的抗艾滋病药物设计提供理论上的指导.     

分子动力学研究抑制剂APV与HIV-1蛋白酶的作用机制

采用分子动力学模拟和结合自由能计算研究了抑制剂APV与HIV-1蛋白酶的作用机制. 研究结果表明范德瓦尔斯作用主控了APV与HIV-1蛋白酶的结合. 采用基于残基的自由能分解方法计算了抑制剂-残基相互作用,结果表明9个残基Gly27、Ile32、Val47、Ile50、Ile84、Ala28′、Gly49′、Ile50′和Arg87′与APV产生了大于1.0 kcal/mol的强相互作用,而且证明CH-π,CH-O相互作用和极性作用是其结合的主要形式. 期待该结果可以为以HIV-1蛋白酶为靶标的抗艾滋病药物设计提供理论上的指导.     

抑制剂G4G与HIV-1蛋白酶作用模式的结合自由能计算研究

本文采用分子动力学模拟和结合自由能计算研究了抑制剂G4G与HIV-1蛋白酶的作用机制。研究结果表明范德华作用主导了抑制剂G4G与HIV-1蛋白酶的结合。基于残基的自由能计算表明残基Gly49、Ile50、Val82、Ile84、Gly27′、Ala28′、Ile50′和Ile84′与G4G产生了较强的相互作用,同时研究也表明CH-π,CH-O相互作用和氢键是其主要的作用形式。该研究能为以HIV-1蛋白酶为靶标的抗艾滋病药物设计提供理论上的指导。     

抑制剂G4G与HIV-1蛋白酶作用模式的结合自由能计算研究

本文采用分子动力学模拟和结合自由能计算研究了抑制剂G4G与HIV-1蛋白酶的作用机制。研究结果表明范德华作用主导了抑制剂G4G与HIV-1蛋白酶的结合。基于残基的自由能计算表明残基Gly49、Ile50、Val82、Ile84、Gly27′、Ala28′、Ile50′和Ile84′与G4G产生了较强的相互作用,同时研究也表明CH-π,CH-O相互作用和氢键是其主要的作用形式。该研究能为以HIV-1蛋白酶为靶标的抗艾滋病药物设计提供理论上的指导。     

HIV-1蛋白酶与抑制剂BEG相互作用的分子对接计算研究

本文使用分子对接方法和MM/PBSA方法计算抑制剂BEG与HIV-1蛋白酶的结合自由能,结果表明范德华相互作用主宰了BEG与HIV-1蛋白酶的结合,同时计算还证明分子对接采用的分子力场相比于Amber力场更适合于BEG-HIV蛋白酶系统。这篇论文还采用基于残基的自由能分解方法计算了抑制剂-残基相互作用,结果表明残基Leu23、Gly49、Ile50、Val82、Ile84、Asp25′、Gly27′、Ala28′、Gly49′、Ile50′和Ile84′与BEG产生了较强的相互作用,同时也证明CH-π和CH-O相互作用驱动了抑制剂BEG与HIV-1蛋白酶的结合。我们期望这个研究能为艾滋病治疗药物的合理化设计提供理论上的指导和实验上的参考。     

HIV-1 蛋白酶与抑制剂3G3相互作用机制的分子动力学研究

HIV-1蛋白酶已经成为艾滋病治疗药物设计的重要靶标。本文采用分子动力学模拟和MM-PB/SA方法计算了抑制剂3G3与HIV-1蛋白酶的结合自由能,结果表明范德华作用驱动了3G3与蛋白酶的结合。同时也采用了基于残基的自由能分解方法计算了抑制剂-残基相互作用,结果证明残基Ala28,Val32/Val32′,Ile47,Gly49,Ile50/Ile50′,Ile84/Ile84′和Pro81′ 能与蛋白酶产生较为强烈的相互作用,同时也表明CH-π,π-π和 CH-O相互作用控制了3G3与蛋白酶的结合。我们期望这个研究能为抗艾滋病的药物设计提供理论上的指导。     

I50V变异对HIV-1蛋白酶抑制剂Amprenavir抗药机制的分子动力学研究

HIV-1蛋白酶PR(HIV-1 protease)的变异对抑制剂产生抗药性,严重消弱抗艾滋病的治疗效果.I50V变异是HIV-1蛋白酶残基变异中最重要的一个.采用分子动力学模拟和溶解相互作用能方法SIE(solvated interaction energy)研究I50V变异对抑制剂APV(amprenavir)抗药机制.分子动力学分析表明I50V变异诱导HIV-1蛋白酶整体柔性的增加,影响了抑制剂与蛋白酶的相互作用.结合自由能计算表明范德华作用的下降驱动了I50V变异对APV的抗药性.基于残基的能量分解证明V50/V50'与APV的相互作用相对于野生型的I50/I50'明显减弱,诱导了抗药性.本研究能为高效的缓解抗药性抑制剂的研发提供一定的理论指导.     

抑制剂Benzamidine与胰岛素作用机制的分子动力学和结合自由能计算研究

氢键和极性相互作用在抑制剂-蛋白结合专一性识别过程中起到重要作用.抑制剂Benzamidine(BEN)与胰岛素trypsin相互作用机制的阐明有助于胰岛素高效抑制剂的研发.本文采用分子动力学模拟和MM-PBSA(molecular mechanics-Poisson Boltzmann surface area)从原子层次上研究BEN与胰岛素的结合模式.结果表明抑制剂BEN的脒基不仅与Asp189的羰基产生静电相互作用,而且与残基Ser190和Gly214形成氢键相互作用.基于残基能量分解的计算表明抑制剂的苯基与残基His58,Cys191,Gln192,Trp211,Gly212和Cys215形成有利于抑制剂结合的疏水性相互作用.期望当前的研究能为胰岛素有效抑制剂的研发提供重要的理论指导.     

抑制剂Benzamidine与胰岛素作用机制的分子动力学和结合自由能计算研究

氢键和极性相互作用在抑制剂-蛋白结合专一性识别过程中起到重要作用. 抑制剂Benzamidine(BEN)与胰岛素trypsin相互作用机制的阐明有助于胰岛素高效抑制剂的研发.本文采用分子动力学模拟和MM-PBSA(molecular mechanics-Poisson Boltzmann surface area)从原子层次上研究BEN与胰岛素的结合模式.结果表明抑制剂BEN的脒基不仅与Asp189的羰基产生静电相互作用，而且与残基Ser190和Gly214形成氢键相互作用.基于残基能量分解的计算表明抑制剂的苯基与残基His58, Cys191, Gln192, Trp211, Gly212和Cys215形成有利于抑制剂结合的疏水性相互作用.期望当前的研究能为胰岛素有效抑制剂的研发提供重要的理论指导.     

MDM2与抑制剂PDIQ作用机制的结合自由能计算研究

近年来p53-MDM2相互作用已成为抗癌药物设计的重要靶标.本工作采用分子动力学模拟和结合自由能计算研究抑制剂PDIQ与MDM2的结合模式.结果显示范德瓦尔斯作用是抑制剂结合的主体力量.基于残基的自由能分解计算结果表明CH-CH,CH-π和π-π相互作用驱动了抑制剂与MDM2的结合.这一研究可为抗癌药物的设计提供一定的理论指导.     

分子动力学和丙氨酸变异研究MDM2与抑制剂P4的结合模式

抑制p53-MDM2相互作用已经成为癌症治疗的新途径.采用分子动力学模拟和MM-PBSA(molecular mechanics-Possion-Boltzmann surface area)方法研究了肽类抑制剂P4与MDM2的结合模式.研究表明P4与MDMD2疏水性裂缝的范德华作用是抑制剂结合的主导力量。采用丙氨酸变异计算研究了P4与MDM2的作用热区.结果表明残基Lys51,Leu54,Leu57,Ile61,Met62,Tyr67,Gln72,His73,Val93,His96和Ile99的丙氨酸变异导致了范德华作用的降低,而对极性相互作用几乎没有产生影响,同时也证明这些残基处于P4与MDM2作用表面的热区,对抑制剂的结合有重要贡献,这能为抗癌药物的设计提供理论上的指导.     

抑制剂8Q9和8QC与bromodomain结构域蛋白4作用机理的分子动力学研究

Bromodomain结构域蛋白4（bromodomain-containing protein 4,BRD4）已成为治疗多种疾病药物设计的重要靶标. 最近在实验上发现了几种有效的靶向BRD4的抑制剂,但具体的抑制机理尚不清楚．此工作采用分子动力学模拟,动态相关性分析和结合自由能计算研究抑制剂8Q9和8QC与BRD4(1)的结合模式．分子动力学分析表明抑制剂结合对BRD4(1)的结构柔性产生重大影响．同时动态相关性分析进一步表明抑制剂结合极大地改变了BRD4(1)的运动模式．结合自由能计算结果表明范德华相互作用是抑制剂与BRD4(1)结合的主要驱动力．采用基于残基的自由能分解方法评估了分离残基对抑制剂结合的贡献,数据表明氢键相互作用和疏水相互作用是影响抑制剂与BRD4(1)结合的关键因素．本研究有望为设计和开发靶向BRD4的抑制剂提供有意义的理论指导．     

分子动力学和丙氨酸变异研究MDM2与抑制剂P4的结合模式

抑制p53-MDM2相互作用已经成为癌症治疗的新途径. 采用分子动力学模拟和MM-PBSA(molecular mechanics-Possion-Boltzmann surface area)方法研究了肽类抑制剂P4与MDM2的结合模式. 研究表明P4与MDMD2疏水性裂缝的范德华作用是抑制剂结合的主导力量。采用丙氨酸变异计算研究了P4与MDM2的作用热区. 结果表明残基Lys51, Leu54, Leu57, Ile61, Met62, Tyr67, Gln72, His73, Val93, His96和Ile99的丙氨酸变异导致了范德华作用的降低, 而对极性相互作用几乎没有产生影响, 同时也证明这些残基处于P4与MDM2作用表面的热区, 对抑制剂的结合有重要贡献, 这能为抗癌药物的设计提供理论上的指导. 关键词：分子动力学; 丙氨酸变异; MM-PBSA; p53-MDM2相互作用     

MDM2与抑制剂PDIQ作用机制的结合自由能计算研究

p53-MDM2之间的相互作用是抗癌药物设计的重要靶标。采用分子动力学模拟和结合自由能计算研究抑制剂PDIQ与MDM2的结合模式,结果显示范德华作用是二者结合的主体力量。基于残基的自由能分解计算结果表明CH-CH、CH-π和π-π相互作用驱动了二者的结合。这一研究成果可为抗癌药物的设计提供理论上的指导。     

Asp25质子化有利于HIV-1蛋白酶与抑制剂GRL02031结合

GRL02031是人体免疫缺陷病毒(HIV-1)天冬氨酸蛋白酶的抑制剂,是潜在的治疗艾滋病药物,HIV-1蛋白酶中Asp25/Asp25'的质子化状态对于理解HIV-1 蛋白酶和抑制剂的作用机制以及氨基酸变异对抗药性的影响有重要意义。本文对Protease-GRL02031（PR-031）复合物的最可能的四种质子化状态进行了5ns分子动力学模拟,分析了Asp25/Asp25'不同的质子化状态对动力学特征和作用机制的影响,用MM-PBSA的方法计算了PR-031复合物在各种质子化状态下的结合自由能,同时对作为PR-031作用桥梁的水分子与PR-031复合物形成氢键的分析,表明水分子在ASP25质子化状态下最为稳定。结果显示A链ASP25中OD2质子化更有利于蛋白酶与抑制剂GRL- 02031的结合,是最可能的质子化状态。这对更高效的抗变异药物的设计提供了理论上的指导。     

细胞周期依赖性激酶2与其抑制剂的残基特异性结合的计算分析

细胞周期依赖性激酶2(CDK2)是细胞周期调控中的关键大分子.在癌细胞中,CDK2常被过度表达,因此抑制CDK2的表达是治疗乳腺癌、白血病和淋巴瘤等多种癌症有效的方法,在分子水平上定量表征CDK2与其抑制剂之间的相互作用,可为药物开发提供更深入的蛋白质与抑制剂的相互作用机制和线索,本文采用计算丙氨酸扫描和相互作用熵方法,研究CDK2与13种抑制剂结合的微观机制,该方法得到的结合自由能与实验值之间的相关系数为0.76～0.83.计算结果揭示了这13种抑制剂中的两种结合模式,即范德华占优势和静电占优势.通过将总能量分解为每个残基的贡献,确定了结合过程中五个疏水残基为热点残基,同时发现了能够决定CDK2与抑制剂结合强度的残基.     

分子动力学研究抑制剂pDI6W与MDM2的相互作用机制

p53-MDM2相互作用已经成为治疗癌症药物设计的重要靶标.本文采用分子动力学模拟和MM-PBSA(molecular mechanics-Possion-Boltzmann surface area)方法计算了肽类抑制剂pD16W与MDM2的结合自由能,结果证明范德华作用是pD16W与MDM2结合的主要力量.相关矩阵的计算结果表明pD16W的结合主要诱导了MDM2内部的反相关运动.基于成对残基的自由能分解计算不仅证明pD16W的5个残基Phe19′,Trp22′,Trp23′,Leu26′和Thr27′能够与MDM2产生较强的相互作用,而且确认了CH-π,CH-CH和π-πc相互作用驱动了pD16W在MDM2疏水裂缝中的结合.这为抗癌药物的设计提供了理论上的指导.     

抑制剂8CA与脂肪细胞脂肪酸结合蛋白(A-FABP)结合模式的分子动力学研究

摘要：脂肪细胞脂肪酸结合蛋白A-FABP(Adipocyte fatty-acid binding protein)是治疗脂质调节生物过程相关疾病的重要靶标. 分子动力学模拟和MM-PBSA方法被采用研究抑制剂8CA与A-FABP结合模式. 研究结果表明静电相互作用和范德华作用驱动了抑制剂8CA与A-FABP的结合。基于残基的能量分解表明抑制剂8CA与R126间的极性相互作用为抑制剂与A-FABP的结合提供了重要贡献. 该残基与8CA的相互作用较好地稳定了抑制剂与A-FABP复合物的稳定性. 我们期望这个研究能为治疗炎症、动脉硬化和代谢病药物设计提供一定的理论指导。     

抑制剂8CA与脂肪细胞脂肪酸结合蛋白(A-FABP)结合模式的分子动力学研究

摘要：脂肪细胞脂肪酸结合蛋白A-FABP(Adipocyte fatty-acid binding protein)是治疗脂质调节生物过程相关疾病的重要靶标. 分子动力学模拟和MM-PBSA方法被采用研究抑制剂8CA与A-FABP结合模式. 研究结果表明静电相互作用和范德华作用驱动了抑制剂8CA与A-FABP的结合。基于残基的能量分解表明抑制剂8CA与R126间的极性相互作用为抑制剂与A-FABP的结合提供了重要贡献. 该残基与8CA的相互作用较好地稳定了抑制剂与A-FABP复合物的稳定性. 我们期望这个研究能为治疗炎症、动脉硬化和代谢病药物设计提供一定的理论指导。     

极化蛋白专一性电荷在HIV-1蛋白酶-抑制剂结合自由能预测中的应用

对人类免疫缺陷病毒（HIV-1）蛋白酶-抑制剂复合物分别在AMBER力场及极化专一性蛋白电荷（PPC）下进行10 ns的分子动力学模拟（MD）,并用MM/PBSA方法计算结合自由能.PPC是基于线性标度的量子力学计算的静电势拟合的蛋白质电荷,能够更准确地描述蛋白质所处的静电环境.结果表明：PPC电荷计算的结合自由能比AMBER力场计算的结合自由能更接近实验值.