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三种人冠状病毒纤突蛋白与人受体分子对接研究
[目的]通过对急性呼吸窘迫综合症冠状病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus,SARS-CoV)、NL63型冠状病毒NL63 (human coronavirus NL63,NL63-CoV)和中东呼吸道冠状病毒(Middle-East respiratory syndrome eoronavirus,MERS-CoV)纤突蛋白受体结合域(receptor binding domain,RBD)与人受体相互作用的蛋白质结构进行分析,探索计算机计算模拟技术在研究蛋白质-蛋白质相互作用中的价值.[方法]根据发表的蛋白质结构数据,使用ZDOCK软件包进行配体-受体分子对接模型构建,利用RDOCK软件包对分子对接结果进行评分.比较晶体结构数据和模型数据,以评分结果评价计算机模拟的效果.[结果]计算机模拟配体-受体分子对接研究结果显示SARS-CoV与hACE2对接复合物近天然构象模型16个、NL63-CoV与hACE2复合物近天然构象43个、MERS-CoV与CD26复合物近天然构象5个;对接模型与晶体结构贴合比对后主链间均方根偏差小值为0.291 (A),大值为2.011 (A).其中,SARS-CoV、NL63-CoV与hACE2相互作用通过单个位点的氨基酸残基间盐桥实现,而MERS-CoV与CD26相互作用通过两个不同位点残基间的盐桥作用实现.[结论]冠状病毒蛋白质-人受体分子对接模拟研究结果与已发表的分子生物学实验所得到结果一致,提示通过计算模拟的方法可以实现病毒入侵机理的初步探索.然而在模拟实验过程中,如果有分子生物学实验数据支持,计算机模拟研究将更高效、准确和稳定.
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基于快速傅里叶变换的蛋白质-蛋白质对接程序的研究进展
蛋白质-蛋白质相互作用与识别的研究是分子生物学领域的重要课题.然而由于蛋白质分子巨大,即使将蛋白质看成刚体,在没有指导信息的情况下,系统地搜寻和评估上亿个可能的对接取向十分困难,人们为了解决这个难点,发展了许多搜寻算法,快速傅里叶变换(Fast fourier transform,FFT)便是其中为流行的算法之一.而打分函数与蛋白质对接结果的准确性密切相关,也是蛋白质-蛋白质对接的难点之一.该文概述了基于快速傅里叶变换的蛋白质-蛋白质对接程序的一般过程.同时,概述了使用与FFT算法的打分函数的一般特征,并且以形状互补、静电力、去溶剂化和统计势能3类介绍了典型的FFT算法下的打分函数.
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生物信息学方法在蛋白质-蛋白质相互作用研究中的应用
蛋白质在许多生命进程中起着关键作用﹐通过与其他蛋白质相互作用来发挥其生物学功能。因此﹐研究蛋白质-蛋白质相互作用对于探索生命的真谛﹑理解疾病相关机理﹐以及研究新药提升人们的健康水平具有重要的作用。随着生物信息学的不断发展﹐越来越多的计算方法被应用于蛋白质结构及功能的研究。其中﹐蛋白质-蛋白质对接﹐分子动力学模拟等技术在蛋白质相互作用中得到了较为广泛的应用。本文对蛋白质蛋白质对接及分子动力学模拟等生物信息学方法的基本原理﹐相关软件及其在蛋白质-蛋白质相互作用研究中的应用进行概述。
关键词： 蛋白质-蛋白质对接 分子动力学模拟 蛋白质-蛋白质相互作用 -
蛋白质相互作用预测在蛋白质-蛋白质对接中的应用
蛋白质在许多生命过程中起着核心作用，它通过与其他蛋白质发生相互作用形成复合物来发挥其生物学功能，因此要充分研究这些生命过程就需要解析蛋白质复合物的结构。随着计算机处理能力的不断增强，分子对接技术随之迅速发展，可以通过计算机理论模拟得到两个分子的复合物形式，为研究分子间相互作用与识别提供了有益的理论指导。在蛋白质对接领域，不仅要发展更加准确的对接算法，还可以通过结合蛋白质本身的生物信息，如相互作用界面，来提高对接的准确性。本文具体总结了蛋白质相互作用预测在蛋白质对接中的应用。
