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辽宁省生物大分子计算模拟工程中心

基于分子模拟的蛋白质相互作用研究

蛋白质之间通过复杂多样的蛋白质-蛋白质相互作用界面而发生作用,有着复杂的物理化学性质和结构特征。利用蛋白质复合物结构来研究蛋白质复合物结构和功能之间的联系,一方面可以让我们了解构成生命的基本单元是如何工作的,进而逼近揭示生命奥秘的终极目标;另一方面可以指导蛋白质相互作用设计,发展出全新的生物调控元件;推动蛋白质分子对接研究的进步;加速针对蛋白质相互作用的药物开发,为疾病治疗贡献力量。

本工程实验室将在基于分子模拟的蛋白质相互作用的研究上主要集中开展两个方面的工作:一个是采用蛋白质分子对接、分子动力学模拟、虚拟丙氨酸扫描、结合自由能计算等蛋白质计算模拟方法对具有重要生理功能、重要医学价值以及重要科学意义的蛋白质-蛋白质相互作用、蛋白质-核酸相互作用以及蛋白质与其他生物大分子的相互作用的复合物进行研究,预测这些复合物的结构、提取相互作用界面的结构特征、研究他们的相互作用模式、找出相互作用的热点残基、以及计算相互作用的强度(结合自由能),从而帮助理解相关蛋白的生理功能以及相关信号通路的调控细节,加速针对相关蛋白质相互作用的药物开发;另一方面是利用蛋白质相互作用界面的特点,比如热点残基和相互作用模块, 在不同蛋白上嫁接这些位点,从而创造新的蛋白质相互作用,可也利用类似蛋白质全新设计的策略,对已有界面进行修改,对界面进行模建和设计,从而设计出具有新特征的蛋白质相互作用界面,帮助其在生物医药疾病治疗领域进行应用。

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