分子动力学模拟别构抑制剂Efavirenz对HIV-1逆转录酶的作用.pdf

《分子动力学模拟别构抑制剂Efavirenz对HIV-1逆转录酶的作用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)436ActaP．一Chim．Sin．2016，32(2)，436—444February[Article]doi：10．3866／PKU．WHXB2015l1302www．whxb．pku．edu．ca分子动力学模拟别构抑制剂Efavirenz对HIV_1逆转录酶的作用孟现美张少龙张庆刚(山东师范大学物理与电子科学学院，济南250014)摘要：为了理解非核苷类逆转录酶抑制~(NNRTIs)与HlV_1逆转录酶(RT)的相互作用机制，利用新力场ffl2SB对未结合和结合Efav

2、irenz(EFV)逆转录酶的三种RT大分子体系分别进行了100ns的长时间动力学模拟。通过分析EFV对RT结构的影响、不同残基柔性和不同体系构象的动力学行为等，发现EFV的结合会导致RT结构变化，从而影响RT的活性；证实了EFV的“分子楔”作用；还发现EFV的结合不但引起“拇指关节炎”，而且引起轻度“手指关节炎”；整个模拟过程中没有出现不同构象间的跃迁，但是无别构分子时的RT张开构象表现出明显的闭合倾向。这些结果有助于理解NNRTIs的抑制机制和RT构象变化的动力学性质。另外，还比较分析了模拟方法对计算结果的影响，对大分子

3、体系的动力学模拟具有重要借鉴意义。关键词：HIV-I逆转录酶；逆转录酶抑制剂；别构抑制剂；分子动力学模拟；构象中图分类号：O641EfectoftheAIlostericlnhibitorEfavirenzonHIV-1ReverseTransCriptaSebyMolecularDynamicsSimulationMENGXian—MeiZHANGShao—LongZHANGQing—Gang(SchoolofPicsandElectronics，ShandongNormalUniversity,Jinan250014,R

4、．China)Abstract：Tounderstandtheallostericmodulationdynamicsofnon．nucleosidereversetranscriptaseinhibitors(NNRTIs)，variousmodelsandsuggestionshavebeenderivedfromcrystallographyandsimulation．Here，usinganewforcefield，ffl2SB，andGPUparallelcomputingtechnology，weperforme

5、d1OO-as-longmoleculardynamicssimulationsonlhreereversetranscriptase(RT)systems，oneboundtoinhibitorEfavirenz(EFV)andtheothersfree．AnalysesoftheinfluenceoftheEFVontheconformationoftheRTflexibilityofresiduesanddynamicbehaviorsofthesystemswereconducted．Thesimulationsin

6、dicatethatEFVbindinginducesstructuraIdistortionoftheRT,whereastheconfigurationoftheRTismorestableduringdynamics，alongwithadecreasingextentofmotionoftheresidues．EFVsuppressestheflexibilityofthe廿1umbsubunitandreducesthatofmostresiduesinthefingerssubdomainaswel1．sugge

7、stingthalEFVcausesnotonlytheso—called“fhumbarthritis”butalsoaslight“fingersarthritis”．NoconformationaItransitionoccurredthroughouttheentiresimulationsandthesamplesmaintainedtheirstartingconformations．i．e．．freeRTwithaclosedconformationstayedinthefunctionaIstateandEF

8、V-boundRTremainedinopenconformation．However,EFV-freeRTwithaninitiallyopenconformationexhibitedanevidenttrendtowardtheclosedstate．Theseresultsagre