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多肽在蛋白质表面的作用跟生物体内免疫防御、信号通路等多个过程有关,参与癌症和肿瘤等常见病症。蛋白质-多肽相互作用的理论计算可以提供分子层次信息,帮助理解这些复杂生物学过程的细节,以调节蛋白质-多肽相互作用而辅助相关疾病的治疗。此外,解析蛋白质与多肽对接的过程对多肽新药研发及其设计有着指导意义。 多肽的柔性增加了其与蛋白质对接的计算难度。目前大多数计算软件只能达到半柔性对接,所以我们探索一种考虑柔性的逐步增长对接方案。以Toll样受体4(Toll-likereceptors4)-髓样分化蛋白-2(myeloid differentiation protein,MD2)与多肽Cl-CATH2的对接为研究对象,我们采用了如下对接步骤:1)以Modeller同源建模和Rosetta abinitio modeling从头碎片建模得到一系列候选α-螺旋的结构。2)以任何一个α-螺旋片段为起点,通过ZDock刚性对接产生3600个构象,选取前600个构象。3)对top600进行RosettaDock重打分和一致性打分,获得最好的构象。4)再使用RosettaDock半柔性对接优化起始结构。5)使用Amber进行能量最小化以进一步优化结构。6)利用实验室软件逐步增长肽段,重复Amber能量最小化,以此完成蛋白质与多肽柔性对接。利用分子动力学模拟和结合自由能,分析对接构象的准确性和稳定性。最后,根据结合自由能、范德华作用和静电作用等进行分析,推荐TLR4-MD2/Cl-CATH2结合的四种可能方式。 本文为蛋白质与多肽对接的研究提供了一套逐步增长肽段的全柔性对接方案,有效且可操作性强,有助于对蛋白质与多肽相互作用的研究。