自由能量扰动对SARS-CoV-2的突变效应的计算 RBD::ACE2结合亲和力
Alina P Sergeeva1, Phinikoula S Katsamba2, Junzhuo Liao3
1Department of Systems Biology, Columbia University Medical Center, New York, NY 10032, USA. Electronic address: https://twitter.com/AlinaSergeeva.
Journal of molecular biology
|June 24, 2023
概括
计算的自由能量扰动 (FEP) 计算准确地预测了SARS-CoV-2突变中的突变如何激增蛋白质.
科学领域:
- 病毒学和分子生物学
- 计算化学计算化学
- 结构生物学 结构生物学
背景情况:
- 在SARS-CoV-2尖端蛋白的受体结合域 (RBD) 和人类血管素转化酶2 (ACE2) 之间的结合亲缘关系影响病毒的传播能力.
- 在感染个体中经常观察到特定的RBD突变,可能会改变这种结合相互作用.
研究的目的:
- 为了研究特定的RBD突变对ACE2结合亲缘关系的影响.
- 将自由能量扰动 (FEP) 计算的预测精度与实验数据和其他计算方法进行比较.
主要方法:
- 表面等离子体共振 (SPR) 测量被用于实验性地确定结合亲和关系.
- 运用自由能量扰动 (FEP) 计算来计算模拟结合亲和力变化.
- 将SPR结果与现有文献进行比较,并注意到由于实验变化的差异.
主要成果:
- SPR结果通常与先前的研究一致,尽管实验变异可能导致差异.
- 与其他计算方法相比,自由能量扰动 (FEP) 计算显示出更高的性能.
- FEP成功预测了稳定突变,并解释了在Omicron变体 (Q498R N501Y双突变) 中观察到的合作稳定.
结论:
- 自由能量扰动 (FEP) 的计算提供了一种可靠的方法来了解突变对蛋白质-蛋白质结合亲和力的影响.
- 尽管计算成本高,但FEP对于优化中和抗体等应用来说是一个有价值的工具.
- 这项研究为在Omicron变体中观察到的结合稳定提供了一个物理机制.
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