[发明专利]基于虚拟筛选的Bevantolol作为AIBP抑制剂方面的应用

权利要求书

1.一种基于分子对接与分子动力学模拟筛选的Bevantolol作为AIBP抑制剂的应用。

2.根据权利要求1所述的基于分子对接与分子动力学模拟的筛选Bevantolol作为AIBP抑制剂的应用，其特征在于，模拟筛选的Bevantolol可抑制AIBP与apoA-Ⅰ的相互作用。

3.根据权利要求1所述的基于分子对接与分子动力学模拟筛选的Bevantolol作为AIBP抑制剂的应用，其特征在于，模拟筛选的Bevantolol结合于AIBP独特的Yje_N结构域，抑制AIBP与apoA-Ⅰ的相互作用，进而抑制胆固醇从细胞内流出。

4.一种根据权利要求1所述的基于分子对接与分子动力学模拟筛选Bevantolol作为AIBP抑制剂的方法，其特征在于，包括如下过程：

(1)通过同源模拟得到AIBP蛋白结构：

通过在线数据库uniprot获得人源AIBP序列，将序列导入在线同源模拟工具SWISSMODEL进行同源模拟获得AIBP结构；

(2)ZINC数据库中下载对接用小分子结构数据集：DrugBank-approved，pH 6～8；

(3)分子对接过程：

(3-1)结合PDB结构中的序列信息及文献报道的AIBP与apoA-I的结合位点，确定用于分子对接的位点是VVKEKGNAGGSATQFLNLPP；

(3-2)在UCSF chimera中只保留文献报道的关键氨基酸残基，保存为mol2文件后，代替sphere_selctorrec.sphlig_charged.mol₂6.0中的配体mol2文件；

(3-3)在受体准备过程中AIBP蛋白通过UCSF Chimera软件进行H原子和标准电荷的添加；

对接的第一步、基于gird算法的打分，grid打分允许配体根据受体结合口袋的结构对配体做结构改变；

对接的第二步、使用Amber打分算法，Amber打分允许蛋白受体根据配体的结构产生变化；

(3-4)对步骤(3-3)的两种打分结果中打分最低的前100的小分子进行了交集处理，以提高对接结果的准确性；

(3-5)Grid score和amber score交集重复的小分子共有20个，但由于存在同分异构体，一个ZINC ID可能对应不同的小分子，20个交集ZINC ID实际对应的小分子数为50个；

(3-6)根据小分子结合位置的不同，将小分子进行分类，再进行如下标准的筛选：a.首先删除没有结合在非关键氨基酸附近位点的小分子；b.删除供货信息不全的小分子；将筛选后得到的小分子进行分子动力学模拟；

(4)分子动力学模拟：

(4-1)使用GROMACS软件包进行MD模拟；使用程序pdb2gmx将蛋白质PDB结构文件转化为拓扑文件，同时，在AMBER99SB力场下使用TIP3P水模型处理受体PDB文件；GeneralAmberforce field参数用于处理选定的配体，后使用parmchk程序来检查缺少的力场参数并生成额外的力场参数文件；再采用AnteChamberPYthonParser interfacE工具，获得配体的参数文件和拓扑文件；

(4-2)将模拟过程限定在6面体的盒子中，蛋白质与盒子边缘的最小距离为0.1nm；后通过添加简单点电荷水分子将盒子进行溶解；再加入0.15M浓度的NaCl以模拟生理状态下溶剂的浓度，使该系统达到中性；

(4-3)以每一步相同的方式优化整个系统的能量；在蛋白和配体位置限定的情况下分别进行100ps NVT和100ps NPT平衡；最后，以每步0.002ps的时间间隔进行30ns的模拟过程，整个模拟过程是在固定的压力为1bar、温度为300K的条件下进行；在MD模拟的过程中，所有的键长通过LINCS算法计算，远距离的静电相互作用通过Particle Mesh Ewald方法计算；

(4-4)对MD模拟轨迹文件的分析：通过GROMACS软件包中的g_rmsd程序进行均方根偏差分析；对每个受体-配体结合体系的50ns轨迹进行RMSD分析；

(4-5)使用LIGPLOT⁺软件分析了AIBP结合系统中预先鉴定的关键残基之间的吸引力，即氢键和疏水相互作用，该程序使用LIGPLOT算法将在MD模拟过程中生成的3D蛋白-配体复合物压平成2D图；

(4-6)通过上述步骤分析，可知Bevantolol可以结合在AIBP与apoA-1结合界面，与关键氨基酸Leu275和Pro276形成了疏水相互作用；且与口袋附近与Glu286在结合口袋外形成了两个氢键，从而提高了Bevantolol与AIBP的结合亲和力。