APJ受體的生物信息學分析及藥物靶點虛擬篩選.pdf

1、目的:對G蛋白偶聯受體APJ進行生物信息學分析,預測其結構和功能,尋找APJ受體潛在的配體結合位點;用APJ受體的三級結構預測模型和配體進行分子對接,分析配體與受體的結合構象特征,為APJ受體的藥物虛擬篩選和分子設計提供預測作用靶位。
　　方法:
　　1. APJ受體的基本性質預測:利用ProtParam分析APJ的理化性質,用 BioEdit軟件對其進行疏水性分析,使用TMHMM對其進行跨膜區(qū)分析,使用COILS Serv

2、er進行卷曲螺旋預測分析,使用Signal3.0服務器預測信號肽,使用TargetP在線工具預測亞細胞定位。
　　2. APJ受體的motif及結構域預測:用MotifScan在線服務器進行motif預測,使用SMART在線服務器預測APJ受體的結構功能域。
　　3. APJ受體的二級結構預測:使用PredictProtein在線服務器、PRIPRED在線服務器和SSPro服務器預測APJ受體的二級結構,
　　4. A

3、PJ受體的三級結構預測:使用Swiss-Model在線服務器同源模建APJ受體的三級結構;使用Phyre在線服務器進行APJ受體的折疊識別預測;用Swiss-PdbViewer可視化工具評估APJ三級結構預測的合理性;
　　5. APJ受體的配體結合位點預測和分析:使用MetaPocket2.0服務器分析APJ受體的潛在配體結合位點。
　　6. APJ受體的配體結合構象方式預測分析:聯合使用Autodock Vina和MGL

4、tolls1.5.2對APJ受體的結構模型和配體apelin-13進行分子對接,分析APJ受體和配體的最佳結合構象模式。
　　結果:
　　1.基本性質預測顯示,APJ受體由377個氨基酸殘基組成,分子量為42349.0,理論等電點為6.96。親疏水性分析顯示,APJ受體存在6個明顯的的疏水區(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)預測結果顯示APJ有7個典型的跨膜區(qū),其跨膜螺旋區(qū)預測的位置分別在31~53位、65~87位、107~129位、142~164位、201~223位、243~265位、285~307位。沒有預測到信號肽;亞細胞定位預測顯示APJ受體沒有定位在線粒體,定位于其他細胞器。
　　2.模體和結構域預測顯示,APJ受體包含2個N-糖基化位點,分別位于13-16位和173-176位;6個

6、CK2-磷酸化位點,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PKC-磷酸化位點,分別位于54-56位,87-89位,99-101位和174-176位;6個N-豆蔻酰化位點,分別位于40-45位、96-101位、144-149位,198-203位、200~205和331-336位;1個cAMP-和cGMP依賴性蛋白激酶磷酸化位點位于58~61位; G蛋白偶聯受體F1_1家

7、族信號位于113-129位;7tm-1結構域均位于43-307位。
　　3.二級結構預測顯示,APJ受體是一個跨膜螺旋蛋白;有15個半胱氨酸,可能形成6個二硫鍵;預測到3個低復雜度區(qū)域,分別在145~164位、238~253位、329-349位;在37-43位有一個核定位信號;APJ受體是緊密的球狀蛋白;APJ結構中沒有β桶狀結構。
　　4.三級結構預測顯示,折疊子1u19與APJ結構匹配性最好,折疊識別的準確度是100％。

8、.
　　5.結合位點預測顯示,APJ受體存在3個比較明顯的配體結合位點。其中兩個結合位點在A鏈和B鏈之間,一個結合位點位于A鏈上。
　　6.用配體apelin-13和APJ受體進行分子對接,產生9個對接配體構象;其中結合能為-8.4k cal·mol-1的對接構象是默認的最優(yōu)配體構象。
　　結論:
　　1. APJ受體生物信息學分析顯示折疊子模型1u19可以作為APJ受體的三級結構模型;
　　2. APJ受