基于分子动力学模拟的核受体介导内分泌干扰物质的虚拟筛选方法

摘要

本发明公开了一种基于分子动力学模拟的核受体介导内分泌干扰物质的虚拟筛选方法，属于环境可疑内分泌干扰物的虚拟筛选与活性预测领域。本发明是将受试小分子经过优化后和实验或者同源模建获得的受体文件进行对接组成复合物，然后用GROMACS软件包进行分子动力学模拟。对受体的12号螺旋进行运动轨迹分析，空间位置的均方根偏差分析随时间的变化曲线来鉴别具有受体活性的污染物质，在规定时间内，曲线趋于稳定的可以认为对应的螺旋定位到确定的位置，于是具有生物活性。然后再通过考察定位的位置来判断拟性还是抗性。

主权项

一种基于分子动力学模拟的核受体介导内分泌干扰物质的虚拟筛选方法，其步骤为：（1）在剑桥公司的Chemdraw软件内构建受试化合物的分子结构，在高斯软件中用密度泛函方法b3lyp/6‑311G*基组进行能量优化，然后利用Sybyl7.3软件赋予Gasteiger‑Huckel电荷；其中ER的自由态结构直接从蛋白质数据库‑PDB获得，其PDB编号是1A52；然后以1A52作为模板，利用Swiss‑Model网络服务器构建AR和TR的初始结构；然后利用Sybyl7.3软件的Surflex‑dock模块寻找受体大分子活性口，将受试化合物分别对接入口袋；选取对接打分值最高的化合物构象作为活性构象，将之与受体合并，组成复合物用于分子动力学模拟；（2）对构建好的配体‑受体复合物进行分子动力学模拟，对配体和受体都赋予CHARMM27力场，将整个系统放入被TIP3P水分子占据的模型立方体盒子中，在体系中加入钠离子或氯离子至整个体系呈电中性，用最陡下降法和共轭梯度法实现整个系统的能量收敛，然后系统升温至300K并一直维持，并赋予1个标准大气压，约束受体蛋白后进行50ps的分子动力学模拟，最后撤销约束进行模拟；（3）根据模拟的结果提取H12的空间位置的均方根偏差RMSD，用以鉴别化合物能否诱导受体的稳定构象；如果RMSD最终趋于稳定，则可以认为对应的化合物可以诱导受体活性，否则，说明不具有生物活性；然后根据H12稳定定位的位置来判断拟/抗性；（4）在确定污染物质的效应类型后，计算H12达到稳定状态的时间，命名为稳驻时间，针对每类受体选取若干个标准化合物进行操作，用SPSS对它们的活性数据和稳驻时间进行回归建模，用于对污染物内分泌干扰活性的定量以及半定量预评估。