江苏靶蛋白模拟计算测试——清析客户检测案例

类别：客户案例 378 2022-09-20

2022年7月13日，检测顾问接到来自江苏某细胞实验室的客户咨询，检测工程师第一时间与客户取得联系并了解客户的计算需求，具体沟通情况如下。

客户背景：

客户是来自江苏某细胞实验室的老师，在研究过程中希望通过模拟计算研究一个目标小分子与三个靶蛋白的共价对接和非共价对接，研究与底物结合的抑制机理。

模型名称：

1个目标小分子（Micheliolide分子结构）和3个靶蛋白（分别为STAT3、STAT5A、STAT5B）

客户需求：

1、提供对接使用详细的算法/方法（用于论文发表对方法的描述）

2、对小分子和3个蛋白质分别进行对接，需要提供3种蛋白和该小分子化合物共价结合和非共价结合的详细位点和打分结果（根据已有文献和一些其他的结果我们初步可以确定小分子和蛋白中的半胱氨酸巯基可以共价结合，如果分析过程中未发现这种模式的共价结合，需及时和委托方反馈并沟通，通过调整方法再行分析）

3、提供详细的对接结果的分析报告并帮助委托方解读，包含可用于论文发表的高质量的模拟分子结合的三维图、二维图（提供原始图）。

4、协助委托方解答后续论文发表过程中reviewer提出的关于分子对接方面的技术问题。

解决方案：

1.受体结构准备

将从蛋白晶体结构数据库中得到的三种STAT蛋白酶作为初始结构用于后续的分子对接。初始结构用AutoDock Tools 1.5.6[1]进行处理，保存蛋白原有电荷，并生成pdbqt文件用于对接

2.配体结构准备

Micheliolide分子结构来源于PubChem，使用MOPAC程序[2]优化分子结构并计算PM3原子电荷[3]用于后续分子对接，采用AutoDock Tools 1.5.6处理配体结构，生成pdbqt文件用于对接。

3.分子对接方法

分子对接采用AutoDock 4.2.6软件包实现，小分子与三个酶分子的对接盒子中心坐标分别设为（-33.054、35.637、-4.373），（-16.337、71.396、64.532），（-16.327、71.404、64.498），XYZ各方向的格点数设为80×80×80，对接次数设为100，其余参数采用默认值。

模拟结果分析：

通过文献研究我们确定了底物STAT3中的活性位点位于CYS468氨基酸附近的空腔中，STAT5A和STAT5B中的活性空腔位于CYS300氨基酸附近的空腔中，因此本研究将底物结合的活性位点作为小分子进行共价对接和非共价对接的活性口袋，使其能竞争性的抑制底物的结合。

客户反馈：

此次模拟符合客户预期结果，并且在文章发表过程中工程师给予的帮助和解答表示感谢，肯定了平台对于客户的帮助和优质服务。

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