【摘要】：葡萄糖是真核生物體內(nèi)的重要能源物質(zhì)。葡萄糖轉運蛋白(GLUT1)是細胞獲取葡萄糖的最基本需求。GLUT1功能的缺失會造成嚴重的疾病,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記。因此,研究葡萄糖轉運蛋白對于研發(fā)糖代謝障礙藥物以及診斷腫瘤均有重要意義。本實驗運用分子動力學模擬的方法,在NAnoscale Molecular Dynamics(NAMD)中使用Chemistry at HARvard Macromolecular Mechanics(CHARMM)力場,構建了GLUT1結合葡萄糖和未結合葡萄糖的膜系統(tǒng),并分別進行了20 ns時長的分子動力學模擬。運用Visual Merchandising(VMD)和自寫腳本對這一軌跡進行分析,探究葡萄糖轉運蛋白轉運葡萄糖的分子機理。結果表明,20 nano-seconds(ns)的模擬時長能夠使這樣兩個體系構象達到穩(wěn)定,并且從平均結構和通道直徑來看,去除葡萄糖能夠使得GLUT1的結構發(fā)生翻轉,由向胞內(nèi)釋放葡萄糖變?yōu)閺陌鈹z取葡萄糖的構象。同時結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。這一結論對研發(fā)針對關鍵氨基酸的葡萄糖代謝藥物有指導作用,并且可以為癌癥診斷提供一定的理論基礎。
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【作者單位】： 上海交通大學生命科學技術學院微生物代謝國家重點實驗室;
【基金】：上海交通大學醫(yī)工結合(YG2013MS68;YG2014MS47)資助
【分類號】：Q493.4;R3416

【共引文獻】

相關博士學位論文 前1條

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

相關碩士學位論文 前1條

1 劉明;基于絲素蛋白的分子模擬研究[D];北京服裝學院;2015年

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 陳，

本文編號：2471877