基于分子动力学模拟提高嗜热磷酸三酯酶样内酯酶非特异性底物活力的理论研究

采用分子动力学模拟和拉伸分子动力学模拟方法,结合分子力学-广义玻恩表面积(MM-GB/SA)方法进行自由能计算和结构交互指纹分析,研究了模拟过程中非特异性底物(对氧磷/内酯)分别与嗜热磷酸三酯酶样内酯酶(SsoPox)野生型和突变体(W263F/W263T)结合的构象变化,分析了Loop8中重要残基Trp263的突变提高SsoPox非特异性底物活力的原因,发现其能够影响门控残基Phe229的构象变化,导致活性口袋入口变宽(Phe229与Tyr99之间的距离变大),使对氧磷和内酯更容易结合到蛋白质的活性位点上; Asp256和Arg223形成盐桥的几率高于野生型(WT) SsoPox,在Arg223(位于Loop7)的协助下质子更加高效地从活性中心的Asp256(位于Loop8)传递到溶剂中去,因而能够提高SsoPox水解底物的效率.通过比较2个野生型复合物的结构稳定性和结合自由能差异,发现在模拟过程中SsoPox与内酯的复合物体系更加稳定并且具有更低的结合自由能,有利于SsoPox识别底物并使其埋在活性部位的疏水环境中,促进氢氧化物亲核进攻底物的亲电中心.因此,底物与酶稳定的相互作用可能是SsoPox具有天然内酯酶活性的原因之一.

PD-1与单克隆抗体残基特异性结合机制的计算丙氨酸扫描研究

通过分子动力学模拟检测了2种程序性细胞死亡蛋白(PD-1)/单克隆抗体(Pembrolizumab和Nivolumab)复合物,并使用高效的计算丙氨酸扫描方法预测了单抗与PD-1的结合热点,将它们与对PD-1/PD-L1结合重要的热点残基进行对比分析.结果显示,Pembrolizumab以类似于PD-L1的方式与PD-1结合,而Nivolumab则以不同的方式与PD-1结合.2个PD-1/mAb复合物中共有的热点只有_(PD-1)K131.同时发现,与_(PD-1)K131结合的单抗的关键残基通常都受范德华(vdW)能量控制.2种单克隆抗体上热点的自由能贡献都以vdW能量为主,这表明在下一代PD-1新抗体的设计中需要提高静电型热点残基的数量.