發(fā)布時間：2017-04-06 17:12

  本文關鍵詞：FlexPepDock在多肽與人類白細胞抗原對接中的應用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在人體特異性免疫應答過程中,多肽與人類白細胞抗原(Human Leukocyte Antigen,HLA)的相互作用扮演了極為重要的角色。目前,多肽與HLA復合物(peptide-HLA,pHLA)的三維晶體結構數(shù)量依然十分有限,加之多肽與HLA結構復雜多樣,無法通過實驗逐一進行結構測定。因此,充分利用現(xiàn)代分子模擬技術,進行多肽與HLA分子對接和pHLA復合物模建方法研究就顯得尤為重要。由于多肽結構復雜且柔性極大,多肽對接一直是分子模擬領域的一個難點和熱點問題。在已有多肽對接方法中,Flex PepDock是目前關注最多且極具發(fā)展?jié)摿Φ囊环N多肽對接方法,該方法相繼在一系列多肽對接體系中獲得了優(yōu)異的研究結果。為了深入考察Flex PepDock在多肽與HLA分子對接體系中的準確性和應用前景,論文全面系統(tǒng)地考察了FlexPepDock的兩種對接模式:refinement和ab-initio在多肽-HLA體系中的應用。論文研究成果可為多肽與HLA的分子對接和相互作用機理研究提供重要的參考依據(jù)。主要研究內(nèi)容和結果如下:①采用FlexPepDock的refinement protocol對接模式,對30個人類HLA-I分子與九肽復合物進行了多肽對接和pHLA分子模建研究。分別以與相同或不同血清型HLA結合多肽為模板構建目標多肽初始構象,全面細致地考察了多肽模板對結果準確性的影響。通過70個體系的多肽對接實驗,結果顯示所有對接體系(70/70,100%)均得到了接近天然構象(near-native)的多肽模型(interface bb-RMSD2?)。在Top 5能量最低模型中,共有46個體系(65.7%)得到了亞埃(interface bb-RMSD1?)模型,其中10個對接體系的全原子RMSD(Root Mean Square Deviation,RMSD)達到了亞埃水平。對70個體系的多肽對接構象研究發(fā)現(xiàn):在多數(shù)對接體系中,九肽的兩個一級錨定殘基(P2和P9)構象與其晶體構象吻合的較好,其全原子RMSD值達到了亞埃水平。對接結果表明:當采用與相同血清型HLA結合多肽為模板構建多肽對接初始構象時,refinement protocol通常能夠得到高精度的pHLA模型。②采用FlexPepDock的ab-initio protocol對接模式,并結合三種能量打分函數(shù)對15個人類pHLA-I復合物進行分子對接研究。當采用Score12打分函數(shù)時,結果顯示:在Top 10能量最低模型中,有7個體系(46.6%)得到了near-native模型;采用Score13打分函數(shù)時,有6個體系在Top 10能量最低模型中得到near-native模型,占比40%;而當采用優(yōu)化后的Score_ad打分函數(shù)時,則有9個體系在Top 10能量最低模型中得到near-native模型,占比60%。研究證實:經(jīng)手動優(yōu)化后的Score_ad打分函數(shù)能顯著提高多肽對接模型質(zhì)量。③采用Flex PepDock的refinement protocol對接模式,對10個HLA-II類分子與多肽復合物體系進行分子對接研究。以完全伸展肽鏈為多肽起始構象,分別采用Score12、Score13和Score_ad三種打分函數(shù)進行多肽對接研究。結果顯示:對于采用三種打分函數(shù)的對接實驗,分別有40%、50%和60%的體系在Top10能量最低模型中得到near-native模型。score_ad打分函數(shù)在一定程度上改進了多肽-HLA-II類復合物模型質(zhì)量。多肽對接前起始構象的優(yōu)化(pre-optimization)處理,同時結合Score_ad打分函數(shù)參數(shù),也明顯提高了refinement的對接模型質(zhì)量,在Top10能量最低模型中,80%的體系得到了near-native模型。④采用FlexPepDock的refinement protocol對接模式,對10個小鼠主要組織相容性復合物與多肽復合物體系進行了分子對接研究。以完全伸展肽鏈為多肽起始構象,分別采用Score12、Score13和Score_ad三種打分函數(shù)進行多肽對接研究。結果顯示:對以上三種打分函數(shù),分別有1個(10%)、4個(40%)和4個(40%)體系在Top10能量最低模型中得到near-native模型。在一定程度上,采用Score_ad打分函數(shù)提高了多肽對接模型質(zhì)量,而采用pre-optimization參數(shù)卻沒有進一步改進對接模型質(zhì)量,僅20%的體系在Top10能量最低模型中得到了near-native模型。
【關鍵詞】：人類白細胞抗原 多肽 分子對接 Flex PepDock 打分函數(shù)
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R96
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 Class I HLA10-13
• 1.2 Class II HLA13-15
• 1.3 多肽與蛋白質(zhì)對接方法15-18
• 1.4 研究內(nèi)容及意義18-20
• 2 原理與方法20-26
• 2.1 FlexPepDock protocol20-23
• 2.1.1 蒙特卡洛搜索方法20
• 2.1.2 打分函數(shù)20-22
• 2.1.3 對接過程中使用的參數(shù)22-23
• 2.2 FlexPepDock refinement protocol23-24
• 2.3 FlexPepDock ab-initio protocol24-26
• 3 Class I HLA分子的多肽對接研究-refinement protocol26-44
• 3.1 數(shù)據(jù)來源26-27
• 3.2 構建多肽起始構象27-28
• 3.2.1 以結合相同血清型HLA的多肽晶體結構為模板27-28
• 3.2.2 以結合不同血清型HLA的多肽晶體結構為模板28
• 3.3 FlexPepDock refinement對接流程28-35
• 3.3.1 創(chuàng)建對接輸入文件34
• 3.3.2 側鏈pre-packing34
• 3.3.3 Refinement優(yōu)化34-35
• 3.3.4 模型質(zhì)量的評價標準35
• 3.3.5 能量打分函數(shù)35
• 3.4 對接結果及分析35-42
• 3.4.1 以結合相同血清型HLA的多肽晶體結構為模板的分子對接35-37
• 3.4.2 以結合不同血清型HLA的多肽晶體結構為模板的分子對接37-38
• 3.4.3 RMSD-能量散點圖和reweighted score38
• 3.4.4 多肽的主要錨點殘基的RMSD值38-40
• 3.4.5 FlexPepDock refinement protocol性能評價40-42
• 3.5 小結42-44
• 4 Class I HLA分子的多肽對接研究-ab-initio protocol44-56
• 4.1 數(shù)據(jù)來源45
• 4.2 構建多肽起始構象45-46
• 4.3 FlexPepDock ab-initio對接流程46-48
• 4.3.1 創(chuàng)建對接輸入文件46-47
• 4.3.2 創(chuàng)建多肽片段數(shù)據(jù)庫47
• 4.3.3 側鏈pre-packing47
• 4.3.4 對接參數(shù)47
• 4.3.5 模型質(zhì)量的評價標準47
• 4.3.6 能量打分函數(shù)47-48
• 4.4 結果分析與討論48-55
• 4.4.1 創(chuàng)建Score_ad打分函數(shù)48-49
• 4.4.2 三種打分函數(shù)的結果49-54
• 4.4.3 Score_ad的RMSD-能量散點圖（Score vs. RMSD）54-55
• 4.5 小結55-56
• 5 Class II HLA分子的多肽對接研究- refinement protocol56-62
• 5.1 數(shù)據(jù)來源56
• 5.2 構建多肽起始構象和對接輸入文件56
• 5.3 側鏈pre-packing56-57
• 5.4 對接參數(shù)57
• 5.5 能量打分函數(shù)和模型質(zhì)量評價標準57
• 5.6 結果分析與討論57-61
• 5.6.1 采用Score12和Score13兩種打分函數(shù)的對接結果57
• 5.6.2 采用Score_ad打分函數(shù)的對接結果57-59
• 5.6.3 采用Pre-optimization參數(shù)的對接結果59-60
• 5.6.4 對接結果整體評價60-61
• 5.7 小結61-62
• 6 小鼠MHC-I分子的多肽對接研究-refinement protocol62-68
• 6.1 數(shù)據(jù)來源62
• 6.2 構建多肽起始構象和對接輸入文件62-63
• 6.3 側鏈pre-packing63
• 6.4 對接參數(shù)63
• 6.5 能量打分函數(shù)和模型質(zhì)量評價標準63
• 6.6 結果分析與討論63-66
• 6.6.1 采用Score12和Score13兩種打分函數(shù)的對接結果63-65
• 6.6.2 采用Score_ad打分函數(shù)和Pre-optimization參數(shù)的對接結果65-66
• 6.7 小結66-68
• 7 結論與展望68-70
• 7.1 結論68
• 7.2 展望68-70
• 致謝70-72
• 參考文獻72-78
• 附錄78-80
• A. 發(fā)表論文目錄78
• B. 支持信息78-80

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中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉騰飛;FlexPepDock在多肽與人類白細胞抗原對接中的應用研究[D];重慶大學;2015年

  本文關鍵詞：FlexPepDock在多肽與人類白細胞抗原對接中的應用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：289294