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目的:对G蛋白偶联受体APJ进行生物信息学分析,预测其结构和功能,寻找APJ受体潜在的配体结合位点;用APJ受体的三级结构预测模型和配体进行分子对接,分析配体与受体的结合构象特征,为APJ受体的药物虚拟筛选和分子设计提供预测作用靶位。方法:1. APJ受体的基本性质预测:利用ProtParam分析APJ的理化性质,用BioEdit软件对其进行疏水性分析,使用TMHMM对其进行跨膜区分析,使用COILS Server进行卷曲螺旋预测分析,使用Signal3.0服务器预测信号肽,使用TargetP在线工具预测亚细胞定位。2. APJ受体的motif及结构域预测:用MotifScan在线服务器进行motif预测,使用SMART在线服务器预测APJ受体的结构功能域。3. APJ受体的二级结构预测:使用PredictProtein在线服务器、PRIPRED在线服务器和SSPro服务器预测APJ受体的二级结构,4. APJ受体的三级结构预测:使用Swiss-Model在线服务器同源模建APJ受体的三级结构;使用Phyre在线服务器进行APJ受体的折叠识别预测;用Swiss-PdbViewer可视化工具评估APJ三级结构预测的合理性;5. APJ受体的配体结合位点预测和分析:使用MetaPocket2.0服务器分析APJ受体的潜在配体结合位点。6. APJ受体的配体结合构象方式预测分析:联合使用Autodock Vina和MGLtolls 1.5.2对APJ受体的结构模型和配体apelin-13进行分子对接,分析APJ受体和配体的最佳结合构象模式。结果:1.基本性质预测显示,APJ受体由377个氨基酸残基组成,分子量为42349.0,理论等电点为6.96。亲疏水性分析显示,APJ受体存在6个明显的的疏水区,分别位于35位、70位、110位、150-160位、210位和250位左右。还有5个比较明显的亲水区,分别位于50-60位、90位、130-140位、170-180位和230-240位;跨膜区预测结果显示APJ有7个典型的跨膜区,其跨膜螺旋区预测的位置分别在3153位、6587位、107129位、142164位、201223位、243265位、285307位。没有预测到信号肽;亚细胞定位预测显示APJ受体没有定位在线粒体,定位于其他细胞器。2.模体和结构域预测显示,APJ受体包含2个N-糖基化位点,分别位于13-16位和173-176位;6个CK2-磷酸化位点,分别位于15-18位,54-57位,87-90位,189-192位,336-339位和374-377位;4个PKC-磷酸化位点,分别位于54-56位,87-89位,99-101位和174-176位;6个N-豆蔻酰化位点,分别位于40-45位、96-101位、144-149位,198-203位、200205和331-336位;1个cAMP-和cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点位于5861位; G蛋白偶联受体F11家族信号位于113-129位;7tm-1结构域均位于43-307位。3.二级结构预测显示,APJ受体是一个跨膜螺旋蛋白;有15个半胱氨酸,可能形成6个二硫键;预测到3个低复杂度区域,分别在145164位、238253位、329-349位;在37-43位有一个核定位信号;APJ受体是紧密的球状蛋白;APJ结构中没有β桶状结构。4.三级结构预测显示,折叠子1u19与APJ结构匹配性最好,折叠识别的准确度是100%。.5.结合位点预测显示,APJ受体存在3个比较明显的配体结合位点。其中两个结合位点在A链和B链之间,一个结合位点位于A链上。6.用配体apelin-13和APJ受体进行分子对接,产生9个对接配体构象;其中结合能为-8.4k cal·mol-1的对接构象是默认的最优配体构象。结论:1. APJ受体生物信息学分析显示折叠子模型1u19可以作为APJ受体的三级结构模型;2. APJ受体有3个潜在配体结合位点;3.分子对接发现有9个配体对接构象;其中结合能为-8.4k cal·mol-1的对接构象是最优配体构象,可以成为APJ受体的虚拟药物筛选、分子设计靶位构象模型。