本项目采用分子动力学模拟、量化计算、生物信息学等理论手段对哺乳动物和非哺乳动物PrPC的序列与三维结构,动力学稳定性,金属离子络合特性,蛋白X结合位点等方面进行全面比较分析,取得主要成果包括1.通过分子动力学模拟发现哺乳和非哺乳动物PrPC的整体热力学稳定性相差不大,澄清了非哺乳动物不经历PrPC→PrPSc的转变是源于其PrPC结构具有更高稳定性的假说;2.通过对哺乳和非哺乳动物PrPC序列及三维结构比较分析,发现蛋白X结合位点不保守,不适用于区别二者,而依据β-helix形成原则,前者的H2易形成β-helix而导致错误结构转变,而后者不存在这类序列,使其不易发生转变;3.借助分子动力学模拟探讨了关键位点突变对两类PrPC去折叠过程的影响,提出某些位点突变后会对PrPC去折叠路径有一定影响,但多数突变对蛋白整体稳定性影响不大,因此并非所有与疾病有关的突变都是通过影响结构稳定性致病;4.采用量化计算确定了两类PrPC与Cu(II)最可能络合模式,指出二者与Cu(II)络合能力相近,但络合位点所处位置不同进而影响两类PrPC错误折叠性质;5.对该类疾病的多靶点药物设计策略进行了研究。
英文主题词Prion disease; mammal; non-mammal; molecular dynamics simualtion; quantum chemical calculation