【摘要】：葡萄糖是真核生物體內(nèi)的重要能源物質(zhì)。葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(GLUT1)是細(xì)胞獲取葡萄糖的最基本需求。GLUT1功能的缺失會造成嚴(yán)重的疾病,尤其是可能造成永久的腦部損傷,包括早發(fā)型驚厥,智力缺陷等。此外,腫瘤細(xì)胞對于葡萄糖的大量需求也使得GLUT1可以作為腫瘤診斷的分子標(biāo)記。因此,研究葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白對于研發(fā)糖代謝障礙藥物以及診斷腫瘤均有重要意義。本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用分子動力學(xué)模擬的方法,在NAnoscale Molecular Dynamics(NAMD)中使用Chemistry at HARvard Macromolecular Mechanics(CHARMM)力場,構(gòu)建了GLUT1結(jié)合葡萄糖和未結(jié)合葡萄糖的膜系統(tǒng),并分別進(jìn)行了20 ns時長的分子動力學(xué)模擬。運(yùn)用Visual Merchandising(VMD)和自寫腳本對這一軌跡進(jìn)行分析,探究葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的分子機(jī)理。結(jié)果表明,20 nano-seconds(ns)的模擬時長能夠使這樣兩個體系構(gòu)象達(dá)到穩(wěn)定,并且從平均結(jié)構(gòu)和通道直徑來看,去除葡萄糖能夠使得GLUT1的結(jié)構(gòu)發(fā)生翻轉(zhuǎn),由向胞內(nèi)釋放葡萄糖變?yōu)閺陌鈹z取葡萄糖的構(gòu)象。同時結(jié)合模式的分析表明葡萄糖主要依靠與Gln283和Gln282形成的3個較強(qiáng)的氫鍵。最后我們通過氫鍵跟蹤分析,發(fā)現(xiàn)Asn288和Thr295在這種面向胞外的口袋張開過程中發(fā)揮了重要作用。這一結(jié)論對研發(fā)針對關(guān)鍵氨基酸的葡萄糖代謝藥物有指導(dǎo)作用,并且可以為癌癥診斷提供一定的理論基礎(chǔ)。
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【作者單位】： 上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院微生物代謝國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：上海交通大學(xué)醫(yī)工結(jié)合(YG2013MS68;YG2014MS47)資助
【分類號】：Q493.4;R3416

【共引文獻(xiàn)】

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1 白啟峰;G蛋白偶聯(lián)受體與小分子配體相互作用機(jī)制的分子模擬研究[D];蘭州大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 劉明;基于絲素蛋白的分子模擬研究[D];北京服裝學(xué)院;2015年

【相似文獻(xiàn)】

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1 陳，

本文編號：2471877