作者：周鹰; 吴美丽; 俞黎黎; 滕飞翔; 崔玉宝粉尘螨水通道蛋白分子动力学模拟自由能
摘要：目的探讨粉尘螨水通道蛋白DerfAQP2的工作机制。方法用SWISS-MOEL软件对DerfAQP2进行同源建模,用VMD软件建立分子模拟体系,用NAMD2.9软件包进行动力学模拟并对体系进行优化,等温等压系综环境下计算水分子通过时的吉布斯自由能。结果以大肠埃希菌水甘油通道蛋白(PDB code:1LDF)晶体结构作为模板构建DerfAQP2蛋白质空间构像,使用VMD软件生成psf文件,将DerfAQP2蛋白单聚体放置于80×80×100?~3大小的盒子中,加入TIP3型水分子、55个钠离子、53个氯离子,最终体系共计60 184个原子。经过20 ns的分子动力学模拟,DerfAQP2蛋白结构趋于稳定。取dcd文件进行结构分析,发现8个水分子在通道内构成单列水,当水分子进入的通道外前庭时,DerfAQP2的通道残基由Arg203、Tyr44和Ile188残基构成;在通道的中间部分,可见NPA结构的Asn200和Asn64;在细胞质与通道交界附近,水分子与周边的His62以及Ala61、Ile63、Ser52残基间相互作用。将单列水起始位置的能量定义为0,绘制自由能曲线,可见水分子通过通道的能量屏障约为2.0 kcal/mol。结论成功建立了粉尘螨水通道蛋白DerfAQP2的三维空间结构和分子模拟体系,解析了其运输水分子的关键氨基酸。
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