经过实验验证的灵活分子对接和以直接DNA3D结构预测为基础的细胞内蛋白质的aptamer的动态模拟
Nuoyan Xu1, Zeying Wang2, Zhenglin Xu1
1Shanghai University of Medicine and Health Sciences, Shanghai 201318, PR China.
International journal of biological macromolecules
|May 18, 2025
概括
这项研究引入了一种工作流来预测细胞内部的体蛋白相互作用. 它确定了aptamer的潜在新目标,促进了它们在细胞调节中的使用.
科学领域:
- 生物技术和分子生物学
- 生物信息学和计算生物学
背景情况:
- 生物向性体的细胞内机制仍然不太清楚,因为缺乏系统的方法来研究它们在细胞内的行为.
- 研究阿巴胺蛋白相互作用对于理解和利用它们的细胞调节功能至关重要.
研究的目的:
- 建立一个全面的工作流程,用于预测体蛋白相互作用及其细胞内行为.
- 验证用于DNA结构预测和灵活对接的计算工具.
- 识别aptamer的潜在细胞内标,并为未来的研究提供方法.
主要方法:
- 开发了一种工作流程,整合了DNA二次和3D结构预测 (RNAfold,3dDNA),灵活对接 (AutoDock Vina),实验验证和分子动态 (MD) 模拟.
- 对比了DNA结构和对接的不同预测工具 (RNAfold和其他,3dDNA与RNAComposer) 的准确性和稳定性.
- 评估了灵活与刚性对接方法的可靠性.
主要成果:
- RNAfold显示出优异的ssDNA二次结构预测准确性和与灵活对接的兼容性.
- 与RNAComposer相比,3dDNA证明了可靠的直接3DDNA结构预测,在灵活的对接中具有更好的数据稳定性.
- 通过AutoDockVina的灵活对接比刚性对接更可靠;蛋白质核酸亲和力,而不仅仅是结构,决定了阿巴酶结合.
- 阿帕特默结合亲和度 (Rmax) 与灵活对接得分呈指数相关,表明需要MD验证.
- 成功识别了ALPL上的aptamer Apt-19s的结合部位,并选了Sec24B作为一种新的潜在细胞内标.
结论:
- 已建立的工作流提供了一个强大的方法论,用于调查aptamer细胞内行为和预测蛋白质点.
- 灵活的对接和MD模拟对于准确评估阿巴 - 蛋白相互作用至关重要.
- 这项研究提供了理论指导和一个可行的方法来探索aptamer生物向机制和应用.
