蛋白-蛋白相互作用在各种生命过程中起到了至关重要的作用,蛋白-蛋白相互作用网络的预测和研究对于阐明生物信息传导过程以及发现重要药物作用靶点都具有非常重要的意义。本课题拟通过发展可靠的结构域-多肽相互作用预测模型,进行蛋白质结构域介导的蛋白-蛋白相互作用网络的预测和研究。研究内容包括(1)构建通用的SH3结构域结合多肽的预测模型,从理论上完整地预测酵母蛋白质组中通过SH3介导的蛋白-蛋白相互作用网络;通过对预测得到的网络的分析,从结构上揭示SH3的识别密码以及SH3出现不同多肽结合模式的原因及其生物学内涵;(2)对人类蛋白质组进行虚拟筛选,并结合多肽阵列实验来发现Abl SH3的结合多肽和蛋白;(3)发展RIIα D/D结构域结合多肽的预测方法,结合生物学实验寻找可能的激酶A锚定蛋白。申请人拟通过2种不同结构域体系的系统研究来验证和发展新的理论预测方法,进而推动理论与实验的融合。
Protein modular domain;protein-protein interactions;SH3;MM/GBSA;
蛋白–蛋白相互作用在各种生命过程中起到了至关重要的作用,蛋白–蛋白相互作用网络的预测和研究对于阐明生物信息传导过程以及发现重要药物作用靶点都具有非常重要的意义。大量研究表明,在蛋白–蛋白相互作用中,有相当一部分是通过一个蛋白质中的结构域与其结合蛋白中的一段短肽的相互识别而实现。本课题拟通过发展可靠的结构域–多肽相互作用预测模型,进行蛋白质结构域介导的蛋白–蛋白相互作用网络的预测和研究。在本项目的支持下,(1)成功构建了通用的SH3结构域结合多肽的预测模型,从理论上完整地预测酵母蛋白质组中通过SH3介导的蛋白–蛋白相互作用网络;通过对预测得到的网络的分析,从结构上揭示SH3的识别密码以及SH3出现不同多肽结合模式的原因及其生物学内涵;(2)对人类蛋白质组进行虚拟筛选,并结合多肽阵列实验发现了Abl SH3的结合多肽和蛋白;(3)发展RIIα D/D结构域结合多肽的预测方法,对激酶A锚定蛋白进行了初步的预测;(4)系统研究了不同的Amber分子力场、不同的配体部分电荷以及不同的分子动力学模拟时间尺度对MM/PBSA和MM/GBSA结合自由能预测结果的影响,为下一步蛋白质结构域和多肽之间相互作用的精确评估打下了很好的基础。 项目按照预定目标顺利完成,在本项目的资助下,在J Proteome Res、Drug Discovery Today、J Chem Inf Model等本领域一流期刊上发表研究论文30篇。在项目的资助下,培养了博士研究生3名,硕士研究生1名。