蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的

1、蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的集成分子對(duì)接方法集成分子對(duì)接方法 理解蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用機(jī)理和功能 蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)的確定 如何從蛋白質(zhì)單體結(jié)構(gòu)出發(fā)正確預(yù)測(cè) 蛋白質(zhì)復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)分子對(duì)接(molecular docking)技術(shù) 前提 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)- -蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的基本理論蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的基本理論B-ABsolvAsolvgasbindbindG-G-GGsolvGBAsolvBsolvAsolvgasGGGSTH從熱力學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看：生物分子的穩(wěn)定構(gòu)象是生物分子的穩(wěn)定構(gòu)象是自由能最低自由能最低的構(gòu)象。的構(gòu)象。兩個(gè)重要的原則兩個(gè)重要的原則互補(bǔ)性：空間結(jié)構(gòu)和電學(xué)性質(zhì)

2、的互補(bǔ)性預(yù)組性：受體與配體在識(shí)別前，將受體中容 納配體的環(huán)境組織得愈好，其溶劑化能力愈低，則識(shí)別效果愈佳，形成的復(fù)合物愈穩(wěn)定。 分子對(duì)接中的重要問(wèn)題分子對(duì)接中的重要問(wèn)題分子對(duì)接的目的：配體-受體的最佳結(jié)合位置問(wèn)題：如何找到最佳結(jié)合位置及如何評(píng)價(jià)對(duì)接分子之間的結(jié)合強(qiáng)度？ 如何找到最佳結(jié)合位置：廣泛采用遺傳算法、模擬退火、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、傅里葉變換等。實(shí)實(shí) 例例集成分子對(duì)接方法集成分子對(duì)接方法圖二：集成分子對(duì)接方法 HoDock 的流程圖結(jié)合位點(diǎn)預(yù)測(cè)結(jié)合位點(diǎn)預(yù)測(cè)結(jié)合位點(diǎn)特性：結(jié)合位點(diǎn)特性：同時(shí)滿(mǎn)足以下特征的可能是結(jié)合位點(diǎn)區(qū)域: 1）殘基所形成的單體內(nèi)部主鏈氫鍵暴露在水溶液中; 2）殘基在蛋白質(zhì)的功能

3、慢運(yùn)動(dòng)模式中起鉸鏈連接作用; 3） 殘基所在塊內(nèi)密集程度高。 結(jié)合位點(diǎn)預(yù)測(cè)結(jié)合位點(diǎn)預(yù)測(cè)單體結(jié)合位點(diǎn)預(yù)測(cè)方法單體結(jié)合位點(diǎn)預(yù)測(cè)方法： BHSsite(Backbone Hbond Solvation site) 蛋白質(zhì)體中能夠同時(shí)形成蛋白質(zhì)分子內(nèi)主鏈氫鍵又能與水分子相互作用的氨基酸殘基。兩單體間界面匹配關(guān)系：兩單體間界面匹配關(guān)系： PAMA=QA，Q：模塊中殘基的接觸面積A：溶劑可及表面積并用PAMA來(lái)預(yù)測(cè)受體跟配體的匹配。（http:/ 若復(fù)合物界面上的主鏈氫鍵沒(méi)有被完全包埋（包埋氫鍵的疏水基團(tuán)個(gè)數(shù)少于9個(gè)），則認(rèn)為該結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的，從而，把相應(yīng)構(gòu)象從構(gòu)象集中排除掉。分子對(duì)接中過(guò)濾方法和柔性處理方法分子對(duì)接中過(guò)濾方法和柔性處理方法圖三 基于主鏈氫鍵包埋的過(guò)濾方法打分和成簇打分和成簇 根據(jù)Boltzman分布規(guī)律，簇中相似結(jié)構(gòu)的數(shù)目越大，這個(gè)簇所處的狀態(tài)自由能越低。所以，一般從結(jié)構(gòu)數(shù)目大的簇中挑選近天然結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)- -蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)中蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)中有待解決的問(wèn)題有待解決的問(wèn)題1）難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)單體結(jié)合位點(diǎn)并實(shí)現(xiàn)兩個(gè)蛋 白質(zhì)中相應(yīng)結(jié)合位點(diǎn)間的唯一