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ABC (ATP binding cassette)转运蛋白家族是一大类跨膜蛋白,其主要功能是利用ATP水解产生的能量将与其结合的底物排出细胞外。ABC转运蛋白超家族包含了100余种膜转运蛋白,广泛存在于细菌、植物和哺乳动物的各种细胞中,主要功能包括有毒物质的输出,营养物质的摄人,离子、多肽和细胞信号的转运等。P-糖蛋白又称P-gp(p-glycoprotein)是ABC转运蛋白超家族中重要的成员之一,P-gp作为多药传输泵,在超过半数的人类癌症疾病中被指出与癌症的多药耐药性相关。最近,高分辨率的老鼠的P-gp的X射线的晶体结构得到解析,这是有关哺乳动物的P-gp结构第一次以高分辨率解析出来,此工作对P-gp的结构和功能的阐述起到了决定性的作用,并对进一步设计出P-gp的高效抑制剂和高效抗癌药物提供了坚实的结构基础。本论文的研究工作分为两部分。在第一部分中,我们基于P-gp的晶体结构:三个P-gp的蛋白分子结构模型,分别是开口向细胞内的结构、开口向细胞内并且绑定了QZ59-RRR抑制剂分子的结构、开口向细胞内并且绑定了QZ59-SSS抑制剂分子的结构,添加了水分子与细胞膜双分子层以恰当的仿真环境,并对这三种结构分别进行了10纳秒的分子动力学模拟, P-gp这三种结构的动力学变化显示出Pgp绑定抑制剂的结合位点具有比较大的柔性,从而使得Pgp具有绑定抑制剂的多特异性(substrate promiscuity),我们的动力学模拟具体给出了对Pgp绑定多特异性贡献大的跨膜区和相对应的残基,通过分析QZ59-RRR和QZ59-SSS不同抑制剂与Pgp作用模式的相同点和不同点,我们得出了Pgp不同残基的不同的功能性,并和已有的突变实验结果相一致。在第二部分中,我们在已知P-gp蛋白质序列并基于同源蛋白质Msba开口向细胞外的结构的基础上,同源模建了P-gp的开口向细胞外的结构模型,同时也进行了10纳秒的分子动力学模拟,并和开口向细胞内的结构的动力学结果进行了系统的比较,P-gp的开口向细胞外的结构的动力学模拟显示出与开口向细胞内结构的显著不同的地方,开口向细胞外结构的跨膜螺旋结构发生明显的扭曲变化,使得P-gp蛋白分子有利于排出配体小分子。