APJ受體的生物信息學(xué)分析及藥物靶點(diǎn)虛擬篩選.pdf

1、目的:對(duì)G蛋白偶聯(lián)受體APJ進(jìn)行生物信息學(xué)分析,預(yù)測(cè)其結(jié)構(gòu)和功能,尋找APJ受體潛在的配體結(jié)合位點(diǎn);用APJ受體的三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)模型和配體進(jìn)行分子對(duì)接,分析配體與受體的結(jié)合構(gòu)象特征,為APJ受體的藥物虛擬篩選和分子設(shè)計(jì)提供預(yù)測(cè)作用靶位。
　　方法:
　　1. APJ受體的基本性質(zhì)預(yù)測(cè):利用ProtParam分析APJ的理化性質(zhì),用 BioEdit軟件對(duì)其進(jìn)行疏水性分析,使用TMHMM對(duì)其進(jìn)行跨膜區(qū)分析,使用COILS Serv

2、er進(jìn)行卷曲螺旋預(yù)測(cè)分析,使用Signal3.0服務(wù)器預(yù)測(cè)信號(hào)肽,使用TargetP在線工具預(yù)測(cè)亞細(xì)胞定位。
　　2. APJ受體的motif及結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè):用MotifScan在線服務(wù)器進(jìn)行motif預(yù)測(cè),使用SMART在線服務(wù)器預(yù)測(cè)APJ受體的結(jié)構(gòu)功能域。
　　3. APJ受體的二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè):使用PredictProtein在線服務(wù)器、PRIPRED在線服務(wù)器和SSPro服務(wù)器預(yù)測(cè)APJ受體的二級(jí)結(jié)構(gòu),
　　4. A

3、PJ受體的三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè):使用Swiss-Model在線服務(wù)器同源模建APJ受體的三級(jí)結(jié)構(gòu);使用Phyre在線服務(wù)器進(jìn)行APJ受體的折疊識(shí)別預(yù)測(cè);用Swiss-PdbViewer可視化工具評(píng)估APJ三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的合理性;
　　5. APJ受體的配體結(jié)合位點(diǎn)預(yù)測(cè)和分析:使用MetaPocket2.0服務(wù)器分析APJ受體的潛在配體結(jié)合位點(diǎn)。
　　6. APJ受體的配體結(jié)合構(gòu)象方式預(yù)測(cè)分析:聯(lián)合使用Autodock Vina和MGL

4、tolls1.5.2對(duì)APJ受體的結(jié)構(gòu)模型和配體apelin-13進(jìn)行分子對(duì)接,分析APJ受體和配體的最佳結(jié)合構(gòu)象模式。
　　結(jié)果:
　　1.基本性質(zhì)預(yù)測(cè)顯示,APJ受體由377個(gè)氨基酸殘基組成,分子量為42349.0,理論等電點(diǎn)為6.96。親疏水性分析顯示,APJ受體存在6個(gè)明顯的的疏水區(qū),分別位于35位、70位、110位、150-160位、210位和250位左右。還有5個(gè)比較明顯的親水區(qū),分別位于50-60位、90位、1

5、30-140位、170-180位和230-240位;跨膜區(qū)預(yù)測(cè)結(jié)果顯示APJ有7個(gè)典型的跨膜區(qū),其跨膜螺旋區(qū)預(yù)測(cè)的位置分別在31~53位、65~87位、107~129位、142~164位、201~223位、243~265位、285~307位。沒有預(yù)測(cè)到信號(hào)肽;亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè)顯示APJ受體沒有定位在線粒體,定位于其他細(xì)胞器。
　　2.模體和結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)顯示,APJ受體包含2個(gè)N-糖基化位點(diǎn),分別位于13-16位和173-176位;6個(gè)

6、CK2-磷酸化位點(diǎn),分別位于15-18位,54-57位,87-90位,189-192位,336-339位和374-377位;4個(gè)PKC-磷酸化位點(diǎn),分別位于54-56位,87-89位,99-101位和174-176位;6個(gè)N-豆蔻酰化位點(diǎn),分別位于40-45位、96-101位、144-149位,198-203位、200~205和331-336位;1個(gè)cAMP-和cGMP依賴性蛋白激酶磷酸化位點(diǎn)位于58~61位; G蛋白偶聯(lián)受體F1_1家

7、族信號(hào)位于113-129位;7tm-1結(jié)構(gòu)域均位于43-307位。
　　3.二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)顯示,APJ受體是一個(gè)跨膜螺旋蛋白;有15個(gè)半胱氨酸,可能形成6個(gè)二硫鍵;預(yù)測(cè)到3個(gè)低復(fù)雜度區(qū)域,分別在145~164位、238~253位、329-349位;在37-43位有一個(gè)核定位信號(hào);APJ受體是緊密的球狀蛋白;APJ結(jié)構(gòu)中沒有β桶狀結(jié)構(gòu)。
　　4.三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)顯示,折疊子1u19與APJ結(jié)構(gòu)匹配性最好,折疊識(shí)別的準(zhǔn)確度是100％。

8、.
　　5.結(jié)合位點(diǎn)預(yù)測(cè)顯示,APJ受體存在3個(gè)比較明顯的配體結(jié)合位點(diǎn)。其中兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn)在A鏈和B鏈之間,一個(gè)結(jié)合位點(diǎn)位于A鏈上。
　　6.用配體apelin-13和APJ受體進(jìn)行分子對(duì)接,產(chǎn)生9個(gè)對(duì)接配體構(gòu)象;其中結(jié)合能為-8.4k cal·mol-1的對(duì)接構(gòu)象是默認(rèn)的最優(yōu)配體構(gòu)象。
　　結(jié)論:
　　1. APJ受體生物信息學(xué)分析顯示折疊子模型1u19可以作為APJ受體的三級(jí)結(jié)構(gòu)模型;
　　2. APJ受