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抑制剂BD2对PKA与PKCβⅡ的抑制选择性研究
  • ISSN号:0567-7351
  • 期刊名称:《化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:Q26[生物学—细胞生物学] TQ028.32[化学工程]
  • 作者机构:[1]宁波大学海洋生物工程重点实验室,宁波315211, [2]浙江大学化学系,杭州310027, [3]浙江大学宁波理工学院分子设计与营养工程市重点实验室,宁波315100
  • 相关基金:长江学者和创新团队发展计划(No.IRT0734)、宁波大学王宽诚幸福基金和宁波大学学校人才基金(No.RCL2008004)资助项目.
中文摘要:

蛋白激酶A(PKA)和蛋白激酶C(PKC)的过度表达导致细胞生长分化异常,是治疗肿瘤的潜在靶点.抑制剂BD2对PKA和PKC抑制作用存在高选择性.为了探讨BD2高选择性机制,本工作以PKA与BD2复合物的晶体结构为模板,通过同源模建结合分子对接的方法构建PKCβII与BD2复合物的结构,并对PKA-BD2复合物和PKC-BD2复合物进行了2.5ns的分子动力学模拟,运用MM-GBSA方法计算了结合自由能,通过能量分解的方法考察PKA和PKC的主要残基与BD2之间的相互作用和识别机制.结合能分析结果很好地描述了BD2对PKA抑制活性比其对PKC抑制活性高这一实验现象.氢键分析和能量分解结果共同说明了BD2的B环和酰胺链部分与PKA和PKC中相应位点的残基之间的相互作用存在差异,这是BD2存在选择性的内在因素.BD2高选择性作用机制的阐明为进一步基于结构的balanol类抑制剂的结构设计和优化提供了合理的指导.

英文摘要:

Protein kinase A (PKA) and protein kinase C (PKC) are potential targets in treating tumour and their over expression leads to cellular proliferation and differentiation abnormally. BD2 is a high selective inhibitor for PKA over PKC. In order to elucidate the mechanism of the high selectivity of BD2, in this paper, using the crystal structure of PKA complexed with BD2 as the template, model of PKC βⅡ was built by homology modeling and its complex with BD2 was constructed by molecular docking. 2.5 ns molecular dynamics simulations were carried out on PKA-BD2 complex and PKC-BD2 complex. The binding energy of BD2 with PKA and PKC was calculated by MM-GBSA method, and the interaction between BD2 with the key residues of the two protein kinases was evaluated by energy decomposition analysis. The result of binding energy can described the experimental phenomenon that BD2 is high selective inhibitor for PKA over PKC. The difference of the interaction of B ring and acidamide of BD2 with PKA and PKC was evaluated by hydrogen bond analysis and energy decomposition analysis, which is intrinsic factor for selectivity of BD2. The mechanism of the high selectivity of BD2 was elucidated, which provides the basis for designing and optimizing balanol analogue inhibitor.

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期刊信息
  • 《化学学报》
  • 北大核心期刊(2014版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院上海有机化学研究所
  • 主编:周其林
  • 地址:上海市零陵路345号
  • 邮编:200032
  • 邮箱:hxxb@sioc.ac.cn
  • 电话:021-54925085
  • 国际标准刊号:ISSN:0567-7351
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1320/O6
  • 邮发代号:4-209
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖提名奖,中国期刊方阵“双高期刊”
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:28694