表皮生長因子受體EGFR與ErbB2的分子模擬.pdf

1、表皮生長因子受體家族(EGFRs)是一類酪氨酸激酶,位于RAS／RAF／ERK／MAPK通路和PI3K／AKT通路的上游,能夠催化蛋白底物的特定酪氨酸殘基磷酸化,而酪氨酸磷酸化能調(diào)控細(xì)胞的生長、增殖和分化等過程。目前,該家族的兩個亞型EGFR和ErbB2作為抗腫瘤的靶標(biāo)被廣泛研究。本文初步探索了計算機(jī)輔助藥物設(shè)計方法在EGFR及ErbB2中的一些應(yīng)用。
　　 22個噻吩并嘧啶類抑制劑通過分子對接軟件AutoDock v4.0被對

2、接到EGFR的激酶區(qū),以尋找其結(jié)合機(jī)制。結(jié)果顯示這22個抑制劑與EGFR結(jié)合主要采用三種結(jié)合模式,而EGFR的活性口袋也主要由三部分(P1,P2和P3)組成。同時22個抑制劑的活性值與得到的結(jié)合能之間具有良好的線性關(guān)系(R2=0.891)。此外對于抑制劑17,20,21和22與EGFR四個體系的分子動力學(xué)(MD)驗證表明,分子對接所得到的抑制劑17,20,21和22的構(gòu)象是穩(wěn)定合理的,從而證明分子對接結(jié)果是合理的。
　　 由于E

3、GFR中的Thr790突變?yōu)镸et790(T790M)會導(dǎo)致藥物的耐藥性,故本實驗采用分子動力學(xué)(MD)及MM／GBSA的方法研究其導(dǎo)致小分子抑制劑產(chǎn)生耐藥性的因為。結(jié)果顯示,T790M突變使藥物小分子Erlotinib,Lapatinib及AEE788與EGFR間的親合力均有所降低。通過能量分解可知,雖然突變后Met790對于各個小分子與EGFR間結(jié)合的貢獻(xiàn)增加了,但是突變后由于小分子與EGFR間的構(gòu)象及電荷分布發(fā)生了變化,使得一些殘

4、基(Leu718,Cys797,Tyr998和Met1002等)對結(jié)合的貢獻(xiàn)降低,另外也有Asp800和Asp855等殘基由于對溶劑化的阻礙作用大而阻礙小分子與蛋白的結(jié)合。
　　 與此同時,實驗還以EGFR為模板,用MODELLER v9.7構(gòu)建了ErbB2的3D結(jié)構(gòu),并用MolProbity驗證了其準(zhǔn)確性。然后選擇14個抑制劑做分子對接的研究,得到了各個小分子與ErbB2結(jié)合的最優(yōu)構(gòu)象及ErbB2的ATP口袋的活性位點。另外基

5、于分子對接的結(jié)果,選取Lapatinib和BMS599626以及抑制劑25,27和32與ErbB2進(jìn)行分子動力學(xué)(MD)的研究及MM／GBSA的計算。結(jié)果顯示,這五個小分子與ErbB2都有很高的親合力。通過能量分解,得到了ErbB2的ATP口袋內(nèi)各個活性位點對于各個小分子與ErbB2結(jié)合的貢獻(xiàn)大小及不同。
　　 EGFR及ErbB2的分子模擬研究,為進(jìn)一步研究EGFR抑制劑,ErbB2抑制劑以及EGFR／ErbB2雙抑制劑提供理