分子模擬輔助研究脂肪酶的對映體選擇性及構(gòu)象變化.pdf

1、本文使用Sybyl軟件包中的對接模塊，將脂肪酶的四面體中間態(tài)底物對接到酶的活性位點(diǎn)，以形成3個必需氫鍵的反應(yīng)型構(gòu)象為篩選條件，模擬預(yù)測了4種脂肪酶對66對底物的對映體選擇性。對接依次使用Surflex，Surflex-GemoX，F(xiàn)lexX共價對接三種模式進(jìn)行，對接準(zhǔn)度及其預(yù)測成功率依次提高，并在使用FlexX共價對接時預(yù)測效果達(dá)到最好。FlexX共價對接結(jié)果表明：當(dāng)催化反應(yīng)的對映體選擇性(E值)較小時(＜100)，酶與RS兩種底物的結(jié)

2、合自由能差不足以準(zhǔn)確預(yù)測酶的優(yōu)先反應(yīng)構(gòu)型；而當(dāng)?shù)孜锓肿拥腅值較大(≧100)，并且主鏈碳原子數(shù)目較少時，該方法對酶的優(yōu)先反應(yīng)構(gòu)型預(yù)測成功率較高，達(dá)到81.5％，可以作為一種虛擬篩選的手段。同時，在三種不同的對接模式下，南極假絲酵母脂肪酶B(CALB)均獲得了最好的預(yù)測效果，并在FlexX共價對接時，其預(yù)測自由能差和實(shí)驗(yàn)自由能差的相關(guān)系數(shù)r值達(dá)到0.52，這與通過分子力學(xué)/泊松-波爾茲曼表面積法(MM/PBSA)計(jì)算結(jié)合自由能的r值相當(dāng)，

3、表明該方法預(yù)測結(jié)果比較可靠。
　　 其次，同源模建法成功構(gòu)建了三種未報(bào)導(dǎo)晶體結(jié)構(gòu)脂肪酶米根霉脂肪酶(ROL)，Lipase-AK，Lipase-YS的晶體模型，經(jīng)模型評價后認(rèn)定模建結(jié)果比較可靠。然后經(jīng)過FlexX共價對接，對已模建脂肪酶的對映體選擇性進(jìn)行了預(yù)測．但由于從文獻(xiàn)中采集的實(shí)驗(yàn)E值較小(＜100)，以及對接法本身的局限性，導(dǎo)致預(yù)測效果并不理想，成功率為52.8%，進(jìn)一步驗(yàn)證了FlexX共價對接只有在E值較大時才會比較準(zhǔn)確

4、地預(yù)測出酶的優(yōu)先反應(yīng)構(gòu)型。
　　 最后，為了考察溶劑因素對含蓋脂肪酶結(jié)構(gòu)的影響，利用Amber11軟件模擬了柔毛腐質(zhì)霉脂肪酶(HLL)在水，甲醇，氯仿三種溶劑中的結(jié)構(gòu)變化，模擬結(jié)果顯示：兩種構(gòu)型HLL核心結(jié)構(gòu)的均方根偏差(rmsd值)在三種溶劑中變動很小，而酶蓋子結(jié)構(gòu)的rmsd值隨溶劑的變動比較大。同時，脂肪酶HLL的α-helix面積在水中會增加，而在有機(jī)溶劑中會減少；β-sheet的面積則受溶劑的影響不大。另外，溶劑條件會對