[发明专利]一种基于增强采样分子动力学模拟的混合拟、抗雌激素干扰物的识别方法

权利要求书

1.一种基于增强采样分子动力学模拟的混合拟、抗雌激素干扰物的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)构建并优化雌激素受体α的结构；构建并优化配体化合物结构，将配体化合物对接到受体的激素结合口袋中，得到配体-雌激素受体α复合体；选取能有效提高受体第12号螺旋运动性的集合变量，将所得配体-雌激素受体α复合体进行增强采样分子动力学模拟；

(2)根据增强采样分子动力学模拟得到的分子运动轨迹，选取能有效描述受体第12号螺旋状态的集合变量，绘制自由能特征图并得到自由能低点；对增强采样分子动力学模拟得到的分子运动轨迹进行构象聚类，得到代表性构象；根据自由能低点和对应的代表性构象，提取代表性稳态构象；

(3)对于第12号螺旋位于阻挡共激活因子和共抑制因子结合位置的稳态构象，判定为阻挡型构象；对于第12号螺旋位于暴露共激活因子结合位置而阻挡共抑制因子结合位置的稳态构象，判定为激活型构象；对于第12号螺旋位于暴露共激活因子和共抑制因子结合位置的稳态构象，判定为竞争型构象；

(4)根据稳态构象类型及其数量，对于促使受体形成单一阻挡型构象的配体化合物，判定为抗雌激素干扰物；对于促使受体形成单一激活型构象的配体化合物，判定为拟雌激素干扰物；对于促使受体形成单一竞争型构象或不止一种类型的稳态构象的配体化合物，判定为混合拟、抗雌激素干扰物；

步骤(1)中，能有效提高受体第12号螺旋运动性的集合变量的选择方法为：采用雌激素受体α的L544与E380和L544与M522之间α碳原子的距离为集合变量进行增强采样分子动力学模拟；

步骤(2)中，能有效描述受体第12号螺旋状态的集合变量的选择方法为：采用雌激素受体α的M543、L539、A350和L354四个氨基酸上α碳原子形成的二面角为集合变量1，L539、M534和M522三个氨基酸上α碳原子形成形成的夹角为集合变量2，绘制自由能特征图，描述第12号螺旋的位置。

2.根据权利要求1所述的基于增强采样分子动力学模拟的混合拟、抗雌激素干扰物的识别方法，其特征在于，步骤(1)中，受体选自蛋白质数据库中结合内源性激素雌二醇的雌激素受体α，要求分辨率小于2.5埃米，受体的优化方法为：首先将残缺的氨基酸残基补充完整，然后对受体添加氢原子，最后对受体赋予AMBER力场。

3.根据权利要求1所述的基于增强采样分子动力学模拟的混合拟、抗雌激素干扰物的识别方法，其特征在于，步骤(1)中，配体-雌激素受体α复合体进行增强采样分子动力学模拟的方法为：配体和受体分别赋予CHARMM力场，并浸入TIP3P模型水中，加入钠离子或氯离子平衡体系电荷后，进行能量最小化；经过正则系综和等温等压系综两步平衡后，使体系维持在300K和1个标准大气压下；最后进行不少于25纳秒的增强采样分子动力学模拟，高斯高度和宽度分别设置为4.0千焦每摩尔和0.2纳米。

4.根据权利要求1所述的基于增强采样分子动力学模拟的混合拟、抗雌激素干扰物的识别方法，其特征在于，步骤(2)中，运动轨迹的构象聚类方法为：以雌激素受体α第12号螺旋的轨迹为基础，根据其均方根偏差，以0.16纳米为界限进行聚类，得到每个聚类的代表性构象。

5.根据权利要求1所述的基于增强采样分子动力学模拟的混合拟、抗雌激素干扰物的识别方法，其特征在于，步骤(2)中，代表性稳态构象的判断方法为：首先根据自由能特征图得到全局和局部自由能最低点及其自由能；其次选择全局自由能最低点和与其相差20千焦每摩尔以内的局部自由能最低点，获得对应的集合变量值；最后，根据集合变量值定位对应的聚类，并得到代表性构象，即为代表性稳态构象。