计算生物学 - K+离子通道蛋白研究

时间:2014-04-04

 

分子对接 - K+离子通道蛋白研究
 
背景:电位控制型钾离子通道具有重要的生物学功能(比如大脑兴奋的产生)。其结构往往包含:两个主要的跨膜组件(transmembrane modules)、一个“电位感应域”(voltage-sensing domain,VSD)及一个“中央空洞域”(pore domain)。尽管在生命活动过程中,通道的“电位感应域”(VSD)也常常与各类毒性分子结合,但始终没有研究者将其作为疾病的靶标开发有效药物。相反大部分研究者常以“中央空洞域”为靶标展开相关的分子设计及优化工作。
 
思路:美国的Attali教授以Kv7.2 voltage-gated K+通道蛋白为靶标,发现了一个强效的通道蛋白启动子(opener)——N29。结合突变实验与分子模拟(使用DSLigandFit分子对接程序研究Kv7.2 voltage-gated K+通道蛋白与N29的相互结合模式),作者发现该N29与通道的VSD区的S1、S2和S4螺旋结合。
 
图1. NH29与”打开”状态下的Kv7.2结构模型的分子结合图。A:Kv7.2结构的俯视图。S5亚基的W236显示为蓝色,
VSD区域残基显为绿色,其中Y127A,E130,L200和R207组成结合口袋;B:VSD与NH29结合的正视图;C:VSD与NH29结合的侧视图。
 
Ref: Asher Peretza, Liat Pella, Yana Gofman, et al. PNAS.2010, 107, 15637–15642.