【摘 要】
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蛋白激酶是重要的药物靶点之一。激酶催化域中保守基序Asp-Phe-Gly(DFG)的构象控制着其活性状态:DFG-in构象对应活性状态，而DFG-out构象为非活性状态。与靶向DFG-in构象的type
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蛋白激酶是重要的药物靶点之一。激酶催化域中保守基序Asp-Phe-Gly(DFG)的构象控制着其活性状态:DFG-in构象对应活性状态，而DFG-out构象为非活性状态。与靶向DFG-in构象的type-Ⅰ抑制剂不同，type-Ⅱ抑制剂与DFG-out构象结合，其选择性比type-Ⅰ抑制剂更好，是目前研究的热点。 由于激酶DFG-out构象的晶体结构难以获得，阻碍了基于结构的药物分子设计方法在type-Ⅱ抑制剂开发中的应用。为解决此间题，本文提出了一种利用激酶DFG-in活性结构来预测非活性构象的计算方法—活性链段重塑法。该法对DFG-in结构的活性链段的可能构象进行大量采样，获得DFG-out构象系综，再以小分子对系综中构象的选择结合来得到可与type-Ⅱ抑制剂结合的DFG-out构象。用此方法成功地预测了7种激酶的DFG-out构象模型，及type-Ⅱ抑制剂与DFG-out结构的结合构象，与晶体结构比较，吻合良好。同时，我们使用小分子数据库检验了所预测的DFG-out模型对type-Ⅱ抑制剂的虚拟筛选能力。AUC(areaunder curve)结果表明，用所得模型能有效地筛选出给定激酶的type-Ⅱ抑制剂。因此，所发展的蛋白激酶非活性构象预测方法，以及相应小分子筛选流程有很高的可行性，非常有望在type-Ⅱ抑制剂的设计与筛选中得到充分应用。 另外，为了解激酶产生DFG-out构象的难易程度，本文采用SBM(structure-based models)对激酶ABL1和LCK的DFG-in与DFG-out构象之间的转换(DFG flip)进行了分子动力学模拟，成功地得到了flip的反应轨迹。用局部构象空间采样与PMF(potential of mean force)计算得到了反应轨迹中的自由能变化，说明ABL1比LCK更容易产生DFG-out构象，这也与两种激酶在结晶时的实验观察是一致的。因此，用SBM方法研究激酶DFG flip有很高可行性，且效率较高。并且，结合我们所提出的非活性构象预测方法，有望能够预测各种激酶产生DFG-out构象的能力，从而为这些激酶的type-Ⅱ抑制剂开发提供有价值的信息。
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