葡萄糖结合蛋白（GBP）构象变化的研究及讨论

作者：崔兆宁; 李义; 武丽达; 刘雄飞; 陶进; 佟毅^*

来源：当代化工, 2020, 49(07): 1409-1413.

DOI：10.13840/j.cnki.cn21-1457/tq.2020.07.037

• 葡萄糖结合蛋白
• 分子动力学模拟
• 亚稳态
• 构象变化

葡萄糖结合蛋白(D-glucose Binding Protein,简称GBP)属于一类在细胞膜上起化学活性物质运载相兲作用的周质结合蛋白(PBPs)。未结合葡萄糖分子的GBP (空配体GBP或"apo GBP")的构象动力学在配体结合过程中起着至兲重要的作用,了解这一过程对于设计该蛋白的抑制剂或突变具有重要意义。利用空配体GBP的全原子分子动力学模拟,确定了空配体GBP的多种亚稳态构象,模拟结果揭示了场域静电斥力或许是空配体GBP构象动力学的兲键决定因素。GBP上下两块区域的蛋白结构域相互作用,与铰链区域施加的几何约束作用相平衡。在溶液中,区域相互作用导致了空配体GBP开口构象和闭口构象乊间可以快速转化。此外,分子动力学模拟所绘制的空配体GBP的亚稳态与乊前的荧光研究一致,在核磁共振(NMR)实验中也观察到了不同构象乊间的快速平衡。结果表明,现有的晶体结构可能不代表溶液中的主要构象。