荧光素酶nanoKAZ与发光底物的分子对接及对接复合体的全原子动力学模拟

作者：吴楠; 宋奕凝; 季宝成; 白艳红^*

来源：原子与分子物理学报, 2021, 38(06): 27-32.

DOI：10.19855/j.1000-0364.2021.061004

• 荧光素酶
• 分子动力学模拟
• 主链活动性
• 氢键分析
• 分子间相互作用能

nanoKAZ是一种体量小且底物专一性低的新型荧光素酶,具有高潜在应用价值,然而nanoKAZ与底物的作用方式未见报道.这里使用分子对接技术构建了nanoKAZ与底物coelenterazine结合后形成的复合体构象,使用软件GROMACS对该复合体进行常温水溶液态的全原子动力学模拟并综合模拟过程中的酶主链运动特性,酶与底物间结合自由能变化与形成氢键情况分析nanoKAZ与底物作用方式.结果显示coelenterazine进入nanoKAZ空腔后借由与β桶区域内7个氨基酸残基产生强结合能并与其中Q12形成氢键以稳定分子朝向,同时coelentazine还促使催化腔口区域片段V27-V38(V27与coelenterazine形成氢键)和片段P61-H87在空间上彼此靠近从而关闭催化腔,稳定疏水的底物分子以促进催化反应发生.以上结果阐明了底物与nanoKAZ活性腔的结合方式,提出了nanoKAZ-底物反应中间体的构象,为nanoKAZ的理性改造提供了理论基础.

• 单位
  食品与生物工程学院; 郑州轻工业大学