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分子对接方法目前已经成为研究分子间作用关系的重要方法,蛋白质-配体小分子对接方法经过多年的发展已经广泛应用于实际研究中,近年来蛋白质-蛋白质对接的方法也取得了一定的突破。 目前学者除了对大分子与小分子化合物的对接方法进行了深入研究之外,已将分子对接方法发展到了蛋白质与多肽、蛋白质与蛋白质体系中,但目前大多数对分子对接的应用还主要集中于两分子间的对接(一个受体、一个配体)。然而在真实的生命活动中,蛋白质的生物功能几乎都是在多个蛋白、多肽分子共存的体系中发挥作用的,目前流行的分子对接方法还没有是专门设计用来研究三体或多体蛋白质体系同时对接的。由于研究三体间相互作用,将会极大地增加搜索空间,甚至无法找到全局最优,因此必须研究适当的策略,通过增加适当限制条件和辅助手段,用已有对接程序实现对三体体系的准确计算。 本文第一部分工作主要考查了蛋白质-多肽-蛋白质三体体系的特点,提出了基于两体对接方法,采取新的策略,从而适用于三体体系同时对接的新思路,并最终成功地实现了绿豆胰蛋白酶抑制剂(MBTI)与其两种受体蛋白酶体系的重新构造。本文对三体体系的研究工作的主体思想是“分而治之”(divide-and-conquer),也就是将三体体系分成几个两两间有相互作用的二体体系,之后采用“屏蔽”和“分割”两种策略,将已有天然晶体复合物结构的MBTI与两个革登热病毒蛋白酶Ns3组成的体系成功地重新构造出来。这两种策略的提出都是为避免三体对接计算中无法找到全局最优而增加的限制和辅助。 屏蔽策略就是针对绿豆胰蛋白酶抑制剂的双活性位点的特殊结构,将它一端的一个活性位点先用一个受体蛋白通过对接与之预对接,即先将一个活性位点屏蔽掉,之后将另一个受体蛋白对接到MBTI第二的活性位点形成了三体体系的雏形,最后,将第一个受体蛋白从体系中去掉之后,再以分子对接方法重新将其加到体系中来,这样通过对接方法完成了对已知三体体系的重造。 分割策略就是依据已解析出来的绿豆胰蛋白酶抑制剂的两个活性片断长链晶体结构,将两条多肽长链(21肽Lys活性片断和25肽Arg片断)分别与两个受体蛋白进行对接。然后,再依据两个片断与受体对接正确的相对位置,通过