艾滋病毒蛋白酶异位抑制剂体系的分子动力学研究

对艾滋病毒蛋白酶异位抑制剂体系和活性位抑制剂体系进行8 ns的分子动力学模拟,用MM-PBSA方法分别计算了抑制剂与蛋白酶的结合自由能。异位抑制剂体系中抑制剂与蛋白酶的结合自由能为-90.30 kcal/mol,活性位抑制剂体系中为-59.58 kcal/mol。在异位抑制剂体系中分子片段4DX卡在蛋白酶的exo位,使蛋白酶活性位点附近残基的活动范围减小,有利于抑制剂被束缚在活性位点附近。异位抑制剂使体系刚性更强,更稳定,抑制剂与蛋白酶的结合更为牢固。     

蛋白质微秒级折叠过程的快速模拟

使用ff12SB力场和广义玻恩(GB Neck2)隐性水模型在GTX670 GPU上对4个蛋白质CLN025 (2ZEI)、MHA6(2I9M)、Trp Cage (1L2Y)、Villin (3TRW)的微秒级折叠过程进行了分子动力学模拟,2ZEI的折叠时间和均方根偏差为5.94 μs和0.897 ,2I9M的折叠时间和均方根偏差为0.191 μs和1.142 ,Villin的折叠时间和均方根偏差为4.23 μs和1.37 ,Trp Cage的折叠时间和均方根偏差为2.48 μs和0.63 。结果表明,蛋白质折叠模拟已经能够通过GPU计算在桌面计算机上实现。     

HIV-1蛋白酶与抑制剂BEB的结合自由能计算

HIV-1蛋白酶(PR)是治疗艾滋病的重要靶标酶之一.笔者采用分子动力学模拟,运用MM-PBSA方法计算了PR与抑制剂BEB复合物的绝对结合自由能;运用能量分解的方法考察了PR的主要残基与BEB间的相互作用与识别,结果表明:残基GLY27、 ALA28/ALA28'、 GLY49、 ILE50/ ILE50'和ILE84/ ILE84'为PR与BEB的结合自由能提供了主要贡献.抑制剂BEB骨架上的OH基和NH基与残基ASP25/ASP25'、ASP29和GLY27之间的氢键相互作用有利于复合物的稳定.计算结果与实验值吻合较好.     

HIV-1 Tat与P-TEFb复合物的分子动力学模拟及结合自由能计算

P-TEFb结构中与Tat蛋白的结合位点是新型抗HIV-1药物设计和虚拟筛选的重要靶标.对含有两个锌指结构的Tat.P-TEFb复合物体系进行了14ns的分子动力学模拟,应用MM-PBSA/GBSA方法计算体系的结合自由能,以及通过基于氨基酸残基的能量分解来探究体系中蛋白质之间的相互作用.结果表明范德华作用能是复合物形成的主要驱动力,Cys261与ZN88之间的配位作用是结合自由能的最大贡献者.根据Tat.P-TEFb体系的动力学结构信息和残基能量分解结果预测了P-TEFb结构中可能的活性位点.位点Ⅰ和位点Ⅱ应可作为基于受体三维结构的抗HIV-1药物分子设计的起始位点.模拟计算的结果可以为进一步指导药物设计奠定基础.     

SVR—CKNN预测用于HIV-1蛋白酶抑制剂QSAR建模

为提高药物定量构效关系（QSAR）模型预测精度,发展了一种新的QSAR建模方法SVR—CKNN。该法基于支持向量机回归（SVR）自动筛选化合物结构描述符,以k-最近邻建立多个子模型实施组合预测（CKNN）。应用于49种HIV-1蛋白酶抑制剂QSAR研究,留一法预测结果表明SVR—CKNN预测精度明显优于多元线性回归（MLR）、逐步回归（SLR）、偏最小二乘回归（PLS）和神经网络（BP—ANN）等传统模型。SVR—CKNN基于结构风险最小,具非线性、适于小样本、泛化推广能力强、稳定性好、不依赖操作者经验等诸多优点,在药物设计等研究中应用前景广泛。     

两种雌激素受体与抑制剂作用的机制

对雌激素受体ERα和ERβ与抑制剂244结合的体系进行了12 ns的分子动力学模拟,用MM PBSA方法计算了体系的结合自由能,抑制剂与ERα的结合自由能是-30.11 kJ/mol,与ERβ的是-33.32 kJ/mol。ERα中Met421侧链原子与抑制剂间的静电排斥作用使活性口袋周围的残基构象发生变化,导致活性区域中结合空穴变大,从而使ERα与抑制剂的亲和性降低。自由能分解计算进一步说明了各个残基对自由能的贡献。     

水稻巯基蛋白酶抑制剂的圆二色谱研究

水稻巯基蛋白酶抑制剂(CPI)圆二色性谱(CD)显示206nm和222nm处的双负峰,CPI分子以α 螺旋构象为主;当CPI与木瓜蛋白酶等摩尔结合后,CPI完全丧失抑制活性,复合物CD谱发生显著变化,α 螺旋含量降低.CPI具有较高的结构稳定性,但在100℃处理时间延长以及pH向酸碱两极变化时,其CD谱发生较大改变,α 螺旋含量减少;而抑制活性仅在pH>9时逐渐下降,在酸性条件下保持不变.用不同试剂修饰CPI分子中的巯基和二硫键,CPI的活性不受影响;DTT、PCMB修饰CPI,其CD谱发生显著变化,NEM修饰CPI,其CD谱变化甚微.4mol/L的脲中,CD谱仅显示206nm负峰、214nm和225～235nm处新的负肩,并在240～250nm之间出现新的负峰,分子中无规卷曲增加,CPI活性未受影响;经NBS修饰,CPI分子中α 螺旋减少,无规卷曲增加较多,CPI完全丧失抑制活性.     

组织蛋白酶L抑制剂抗骨质疏松作用的研究进展

组织蛋白酶L的小分子抑制剂能有效地抑制骨吸收,抗骨质疏松作用明显。这些小分子抑制剂主要包括肽基环氧化物、肽基重氮甲烷、肽醛和肽基卤甲烷,此外肽腈、肽基迈克尔受体等的研究近年来也得到人们的关注。     

钙蛋白酶(Calpain)抑制剂药理活性的研究进展

钙离子(Ca²⁺)作为细胞的第二信使,是参与人体内各项活动的重要调控因子,钙蛋白酶(Calpain),它是一种中性半胱氨酸蛋白酶,主要受Ca²⁺激活,Calpain在许多生理过程中发挥了很大的作用,例如细胞周期的调控与凋亡,还有细胞信号转导和葡萄糖转运等.近年来,人们对这类酶的兴趣大大增加,因为它与脑缺血和其他神经损伤、神经退行性疾病如阿尔茨海默病、心肌缺血相关的神经细胞死亡有很大关系,因此本文对钙蛋白酶抑制剂在神经细胞损伤、失血性休克、缺血再灌注以及阿尔茨海默病研究等方面进行了综述.     

HIV-1蛋白酶与抑制剂TMC-114作用机制的自由能研究

HIV-1蛋白酶已经成为治疗艾滋病的主要药物靶标之一.文中采用分子动力学模拟和MM-PBSA方法计算了HIV-1蛋白酶与TMC-114的结合自由能.通过能量分解考察了HIV蛋白酶的各残基与TMC-114的相互作用.     

Molecular dynamics simulation of site-directed mutagenesis of HIV-1 Tattrans-activator

The Cys-rich domain, core region and basic domain are highly conserved and very important to thetrans-activation activity of HIV-1 Tattrans-activator. The three-dimensional structures of 6 mutants of HIV-1 Tat protein were constructed with the methods of molecular dynamics simulation. The variations of the structures of the mutants have been analyzed and the factors that led to abolishment oftrans-activation activity have been discussed.     

金银花对RNA病毒蛋白酶活性的影响

基于分子对接和实验验证分析金银花不同溶剂提取物及主要成分抗RNA病毒蛋白酶的活性。利用TCMSP(traditional Chinese medicine systems pharmacology)构建金银花小分子配体库,采用药物分子设计模拟SYBYL 2.1.1软件分析金银花与HIV-1蛋白酶和Cathepsin L蛋白酶结合情况。通过荧光法验证金银花不同溶剂提取物(水提物、30%醇提物、60%醇提物和85%醇提物)抗HIV-1和Cathepsin L蛋白酶的活性。收集金银花22个化学成分,其中21个活性成分与HIV-1蛋白酶有较好的结合,金银花抗HIV-1蛋白酶活性强于Cathepsin L蛋白酶。金银花水提物、30%醇提物、60%醇提物和85%醇提物具有抗HIV-1的活性,IC₅₀分别为0.14、0.015、0.05、0.121 mg/mL,其中30%醇提物具有较好的抗HIV-1的活性。金银花不同溶剂提取物未发现有强烈抑制组织蛋白酶的活性,实验结果和计算机筛选结果具有一致性。初步明确金银花抗HIV-1蛋白酶和Cathepsin L蛋白酶活性,为抗病毒药物的开...     

Inducible expression pattern of rice Bowman-Birk inhibitor gene<Emphasis Type="Italic">OsWIP1-2</Emphasis> and its protease inhibitory activity

The WIP1-2 gene was cloned from rice. It be-longs to the Bowman-Birk inhibitor gene family. Northernblot showed that expression of this gene was induced bywounding and jasmonic acid (JA). It indicates that the OsWIPI gene plays an important role in the rice defense sys-tem. The OsWIP1-2 was cloned into pET28a and expressed inE. coli. Its expressed product was purified in the form offusion protein and tested for the inhibitory activities againsttrypsin and chymotrypsin. It was found that the fusion pro-tein could inhibit chymotrypsin, but not trypsin. It was alsofound that the His tag at its C-terminal affected its inhibitoryactivity significantly. The fusion protein with a naturalC-terminal had the inhibitory activity, while no inhibitoryactivity was detected in the fusion protein with a (His)6-tag atits C-terminal. This implies that extra amino acid residues atthe C-terminal of OsWIP1-2 may interfere with its correctfolding. The inhibitory assay indicated that the members ofrice Bowman-Birk inhibitor gene family probably differenti-ated both in their structure and function.