计算方法研究HIV-1蛋白酶及其变异与小分子GRL-0519的相互作用

作     者：李高峰 扈国栋 张晨 季保华 王吉华 LI Gao-Feng;HU Guo-Dong;ZHANG Chen;JI Bao-Hua;WANG Ji-Hua

作者机构：德州学院物理与电子信息学院德州253023 德州学院山东省生物物理重点实验室德州253023 

基　　金：国家自然科学基金(11447004 61671107) 山东省自然科学基金(ZR2014JL006) 山东省泰山学者基金资助项目~~ 

出 版 物：《生物化学与生物物理进展》 (Progress In Biochemistry and Biophysics)

年 卷 期：2017年第44卷第9期

页      码：783-791页

摘      要：艾滋病病毒在世界范围内的传播,严重地威胁到人们的身心健康.HIV-1蛋白酶的残基变异严重地削弱了药物的治疗效果.为了研究残基变异D30N、I54M和V82A对蛋白酶结合抑制剂GRL-0519的影响,本研究进行了4个30 ns的分子动力学(MD)模拟,并采用溶解相互自由能(SIE)方法计算了蛋白酶和抑制剂的结合能.计算结果表明,极性相互作用不利于变异的蛋白酶结合抑制剂,而对于野生型的蛋白酶(WT),极性相互作用有微弱的贡献,极性相互作用是残基变异抗药性的主要原因,计算得到的总结合能与实验的数据一致.为了说明每个残基在抗药性中的贡献,采用分子力场的方法计算了每一个残基与小分子作用的范德华作用能,并分析了抑制剂与蛋白酶形成的氢键.范德华作用分析表明,V82A残基变异对结合模式的影响较小,相对于WT,D30N有5个残基的范德华贡献差异大于0.4 kcal/mol,I54M残基变异的蛋白酶有6个残基.氢键的分析说明,D30N和I54M变异丢失了几个氢键;范德华作用和氢键的分析结果与SIE的计算结果一致.研究结果为设计新的更有效的抗HIV-1蛋白酶变异的抑制剂提供了理论指导.

主 题 词：HIV-1蛋白酶 抑制剂 分子动力学模拟 结合自由能 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 0831[工学-公安技术类] 071011[071011] 07[理学] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16476/j.pibb.2017.0053

馆 藏 号：203262297...