分子动力学模拟研究ANCA探针与Aβ纤维结合模式

【作者】 何欢； 蒋风雷； 刘义；

【机构】 Wuhan University；

【摘要】 多肽和蛋白质的错误折叠形成不溶性的淀粉样纤维,是类淀粉疾病的重要标志。临床研究当中对淀粉样纤维的检测主要依赖于能与淀粉样纤维特异性结合的探针。ANCA分子是一种近红外发光的蛋白纤维检测探针,研究表明ANCA分子与不同种类的蛋白纤维结合后,其荧光发射波长不同,具有体内识别不同蛋白纤维的潜力。ANCA分子具有良好的应用前景,但其与蛋白纤维结合模式的研究受到蛋白纤维的不溶性和不可结晶性的阻碍。我们通过分子动力学模拟的方法,研究了ANCA分子与Aβ40蛋白纤维(PDB:2lmn)的结合模式。研究发现,ANCA分子在Aβ40蛋白纤维上的结合位点主要有两个:位点Ⅰ由K16、V18和F20的侧链以及L17和F19的主链形成的结合口袋,ANCA分子与Aβ纤维主轴的方向平行;位点Ⅱ由Y10以及V12的侧链形成的结合口袋,在这种结合模式当中,ANCA分子与Aβ纤维主轴的方向垂直。在结合位点Ⅱ当中,两个ANCA分子会由于萘环的π-π堆积作用形成二聚体。在这两个结合位点当中,ANCA分子与蛋白纤维之间主要作用力均为范德华力,但是其与带正电的氨基酸(H13和H14)之间的静电作用力对二者的结合也起到关键作用。采用MM-GBSA方法,计算ANCA分子在两个位点的结合自由能分别为-26.55kcal/mol和-46.58 kcal/mol。更多还原