近日🫳🏽,EON体育4平台本科生在《J. Chem. Inf. Model.》期刊在線發表名為Balanced Solvent Model for Intrinsically Disordered and Ordered Proteins的研究成果🧳➝,該研究為天然無規蛋白的功能研究提供了一種新的溶劑化模型🧖🏿♀️。EON体育4平台陳海峰教授課題組的本科生穆俊曦與潘政松為共同第一作者,陳海峰為通訊作者👷🏻♀️⛹🏻,EON体育4平台生物信息學與生物統計學系為該文章第一通訊單位🦸🏼♀️。
天然無規蛋白是一類在生理條件下沒有確定三級結構的蛋白質♣️。它在人類蛋白質組中的含量超過51%🍢。它與惡性腫瘤🫲🏿、心血管疾病、神經退行性疾病以及糖尿病等復雜疾病的發生發展密切相關。由於天然無規蛋白具有構象多樣性的特點,導致主要的結構表征方法與預測方法(AlphaFold)都面臨著重大挑戰。而分子動力學模擬能在原子水平探索蛋白質的各種構象變化,是現有結構表征方法的重要補充⏲。而溶劑化模型與分子力場是分子動力學模擬的基礎,一定程度上決定模擬結果的準確性。
陳海峰課題組通過正交實驗優化了一套新的溶劑化模型TIP4P-B(圖1),測試結果表明TIP4P-B比現有溶劑化模型能夠更好重現天然無規蛋白的均方回轉半徑😁,同時保留原有溶劑化模型能夠預測其化學位移等優點🦍。
由於天然無規蛋白的功能是由其構象集合決定的,新的溶劑化模型為準確采樣天然無規蛋白的構象集合奠定了基礎,同時為建立天然無規蛋白的序列無規功能新範式提供一套新方法。TIP4P-B溶劑化模型對於揭示與天然無規蛋白相關的復雜疾病的發生發展的分子機製以及為靶向天然無規蛋白的藥物發現具有重要的意義。
圖1. 正交實驗優化溶劑化參數
該研究獲得國家重點研發計劃(2020YFA0907700)以及國家自然科學基金面上項目(21977068與31770771)資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1021/acs.jcim.1c00407