天然无规蛋白与结构蛋白的精准分子力场ff03CMAP研究

【作者】 陈海峰； 张阳鹏； 刘灏；

【机构】 上海交通大学生命科学技术学院生物信息学与生物统计学系微生物代谢国家重点实验室国家级实验教学示范中心；

【摘要】 天然无规蛋白是一类在生理条件下没有稳定三级结构的蛋白质。这类蛋白在真核生物蛋白质组中的含量超过40%,而且天然无规蛋白与肿瘤、心血管疾病、神经退行性疾病以及糖尿病等复杂疾病的发生发展密切相关。与结构蛋白相比,天然无规蛋白具有构象多样性的特点难于采用X-ray、NMR等传统实验方法来研究。因而,依赖于高性能计算的分子动力学模拟在天然无规蛋白的研究中发挥着越来越重要的作用。而分子力场是模拟天然无规蛋白的基础。但是现有分子力场很难同时模拟结构化蛋白与天然无规蛋白。因而,我们从2013年开始分别矫正了八个无规倾向性的氨基酸、二十种氨基酸、八十种氨基酸环境的CMAP参数[1-5],形成了系列精准的无规蛋白分子力场。大量的测试结果表明,新力场能重现天然无规与结构蛋白的构象特征,并准确预测化学位移、J-Coupling、NOE等参数。与现有分子力场相比,精准力场对现有蛋白的模拟更加精确而且更加高效。力场参数发表之后,包括Andy McCammon等同行索要力场参数。这些成果将大大地推动天然无规蛋白结构与复杂疾病关系的研究,并为靶向无规蛋白的药物研发奠定坚实的基础。更多还原