[發(fā)明專利]一種區(qū)分PBDEs衍生物對烯酰-ACP還原酶活性效應模型的構建方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011111077.8
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112233730A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設計）人: 劉紅玲;陳爽;石來昊
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G16C10/00
• 分類號: G16C10/00;G16C20/10;G16B15/00;G16B20/30
• 代理公司: 南京燦爛知識產(chǎn)權代理有限公司 32356
• 代理人: 王江南

本發(fā)明公開了一種區(qū)分PBDEs衍生物對烯酰?ACP還原酶活性效應模型的構建方法，包括受體與配體建模，分子對接，分子動力學模擬；本發(fā)明模型計算結果與體外結合活性測定實驗結果一致，表明本發(fā)明模型的構建方法能夠準確計算PBDEs衍生物對烯酰?ACP還原酶的活性效應。

技術領域

本發(fā)明屬于有機污染物識別技術領域，具體涉及一種區(qū)分PBDEs衍生物對烯酰-ACP還原酶活性效應模型的構建方法。

背景技術

脂肪酸的合成由脂肪酸合酶催化是有機體必須的。脂肪酸合酶是一個復合酶系統(tǒng)，在自然界中能夠催化乙酰輔酶A和丙酰輔酶A從頭合成脂肪酸，在脂肪酸合酶系統(tǒng)中脂肪酸的延長分別由四種酶催化，其中烯酰-ACP還原酶位于脂肪酸延長的最后一步，是催化烯酰-ACP還原成?；?ACP(ACP，acyl carrier protein,酰基載體蛋白)必須的酶。

多溴二苯醚(PBDEs，Poly Brominated Diphenyl Ethers)作為一種溴系阻燃劑的一大類阻燃物質(zhì)，由于其優(yōu)異的阻燃性能，已經(jīng)越來越廣泛的應用于各種消費產(chǎn)品當中。但是隨著在環(huán)境樣品中不斷報道PBDEs的檢出，該類化合物所造成的環(huán)境問題也越來越受到大家特別是環(huán)境科學的關注。PBDEs具有環(huán)境持久性，遠距離傳輸，生物可累積性及對生物和人體具有毒害效應等特性，對其環(huán)境問題的研究已成為當前環(huán)境科學的一大熱點。

多溴二苯醚(PBDEs)的衍生物包括羥基化多溴二苯醚(HO-PBDEs)和甲氧基化多溴二苯醚(MeO-PBDEs),在各種環(huán)境介質(zhì)中被大量檢出。

目前，PBDEs衍生物與烯酰-ACP還原酶的結合活性需要通過實驗來進行測定，如何提供一種能夠區(qū)分不同PBDEs衍生物對烯酰-ACP還原酶結合活性的預測模型是有待解決的技術問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種區(qū)分PBDEs衍生物對烯酰-ACP還原酶活性效應模型的構建方法，包括，受體與配體建模：刪除烯酰-ACP還原酶的B鏈以及B鏈中結合的NAD+，刪除受體中所有水分子，將結合有NAD+的A鏈作為下一步的分子對接使用的受體，并將NAD+與TCS加入氫原子，配體分子用sybyl7.3中的Sketch Molecule模塊構建，并用sybyl7.3內(nèi)Minimize模塊進行結構優(yōu)化；

分子對接：使用sybyl7.3中的Surflex-Dock模塊將配體分子對接到受體中，對接時，使用Ligand模式，產(chǎn)生受體結合口袋，將配體與受體進行對接；每個配體化合物生成20個結合構象，以得分最高的構象作為最有可能的生物活性構象進行下一步的分子動力學模擬；

分子動力學模擬：在sybyl的Tripos力場下將配體分子分別用分子力學程序minimize進行優(yōu)化，用powell能量梯度法，原子載電荷用Gasteiger-Huckel電荷，優(yōu)化后的配體放入database中；在進行分子動力學模擬前，系統(tǒng)先經(jīng)受5,000步的能量最小化，然后用NVT和NPT來平衡系統(tǒng)；每個系統(tǒng)在NVT系統(tǒng)中被模擬為500ps，在能量最小化的情況下從0到300K逐漸加熱，并且在NPT系綜中在300K下500ps平衡，然后采用Gromacs5.1.2軟件包進行20ns的分子動力學模擬，在分子動力學模擬20ns時分析配體與受體之間的氫鍵、π-π堆積、鹵鍵相互作用，并每2ps記錄一次軌跡。

優(yōu)選地，還包括在分析配體與受體之間的氫鍵、π-π堆積、鹵鍵相互作用時，判斷配體是否與受體上結合的NAD+或受體的氨基酸殘基ALA196形成氫鍵或π-π堆積；若配體未與受體上結合的NAD+或受體的氨基酸殘基ALA196形成氫鍵或π-π堆積，則分析構象變化，判斷PRO154-ASN157helix-loop區(qū)、PHE251-ASN257 loop-helix區(qū)以及THR206-MET216 helix是否出現(xiàn)相互靠近的現(xiàn)象造成受體口袋入口閉合。

優(yōu)選地，所述分子對接過程中，閾值(Threshold)設為0.5，膨脹系數(shù)(Bloat)為0。