蛋白-蛋白相互作用是最重要的生命过程之一。但是蛋白-蛋白复合物的晶体结构却极难得到。随着蛋白质晶体学的发展,许多单体蛋白质的结构被解析出来。分析这些蛋白的功能成为目前生物学上最重要的任务之一。在目标蛋白单体结构上寻找与其它蛋白可能的相互作用区,对于阐明该蛋白的功能会有重要的提示。本项目主要利用以前发展起来的经验打分函数,分析界面残基的能量。我们认为蛋白界面残基的能量比其余表面残基高,这样相互作用时
本项目“蛋白-蛋白界面残基的能量分析”始于2005年1月,2007年12月正常结题。2004年,本项目负责人使用蛋白质设计的能量函数,分析蛋白质表面残基的能量分布。我们发现蛋白-蛋白界面残基,和其他表面残基相比,具有较高的能量。利用这一点,我们发展了一个程序用于,在单体蛋白上预测蛋白-蛋白界面。之后,我们把残基能量分数,残基保守性,残基界面倾向性综合起来。我们把这个综合分数,用于筛选蛋白-蛋白对接计算所产生的复合物构象(decoy),使得在挑出的200个构象中,具有较多类似于天然的构象。这个综合分数的富集效率在6左右。另外,我们也发展了一个计算蛋白-蛋白结合自由能的打分函数。我们认为,能量优化后的对接复合物,计算出来的结合能和界面大小有很大的相关性。实际计算得到的相互作用能量应该减去非特异的、依赖于界面面积的结合能,这样才能得到真正的结合自由能。利用这个打分函数,我们参加CAPRI比赛,表现优异。最后,我们进一步发展了,本项目负责人以前在北大来鲁华教授指导下发展的蛋白质结合位点嫁接程序。以前嫁接程序的一个成功应用,最近被来鲁华等人发表在PNAS上,进一步完善该算法很有必要。