高等学校化学学报 ›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (8): 1641.

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Exendin-4中13号残基的分子动力学模拟

王嵩, 赵熹, 郑清川, 黄旭日, 孙家锺   

  1. 吉林大学理论化学研究所, 理论化学计算国家重点实验室, 长春 130023
  • 收稿日期:2008-12-31 出版日期:2009-08-10 发布日期:2009-08-10
  • 通讯作者: 郑清川, 男, 博士, 副教授, 主要从事理论化学研究. E-mail: zhengqch@jlu.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(批准号: 20773048)、教育部博士点专项基金(批准号: 20070183046)、吉林大学基本科研业务费资助项目(批准号: 200810018)和吉林大学科研启动基金(批准号: 419080105439)资助.

Molecular Simulations Study on the Residue 13 in Exendin-4

WANG Song, ZHAO Xi, ZHENG Qing-Chuan*, HUANG Xu-Ri, SUN Chia-Chung   

  1. State Key Laboratory of Theoretical and Computational Chemistry, Institute of Theoretical Chemistry, Jilin University, Changchun 130023, China
  • Received:2008-12-31 Online:2009-08-10 Published:2009-08-10
  • Contact: ZHENG Qing-Chuan. E-mail: zhengqch@jlu.edu.cn
  • Supported by:

    国家自然科学基金(批准号: 20773048)、教育部博士点专项基金(批准号: 20070183046)、吉林大学基本科研业务费资助项目(批准号: 200810018)和吉林大学科研启动基金(批准号: 419080105439)资助.

摘要:

Exendin-4作为胰腺GLP-1受体上的一种有效的激活剂, 是一种含有39个氨基酸残基的多肽, 其第13号氨基酸Gln突变为Tyr, 使活性增强. 应用分子动力学模拟方法, 分别优化了突变前后, Exendin-4与蛋白的复合物结构, 并对整体结构的性质、静电势、相互作用模式及能量进行了分析. 阐明了Gln突变为Tyr的活性增强的内在原因, 结果表明, 突变的Exendin-4能够通过改变自身结构的局部柔性调整与蛋白受体相互作用, 从而可以改善Exendin-4与其蛋白受体的结合能力.

关键词: Exendin-4; 分子动力学模拟; 复合物; 静电作用

Abstract:

Exendin-4 as a peptide of 39 amino acid residues is an important agonist for native GLP-1 receptor and its 13th residue is crucial for biological activity according to the mutational experiments(Tyr13→Gln13). In the present work, the role of the 13th residue in enhancing activity was investigated by means of the mole-cular dynamics simulations, molecular docking and electrostatic calculation. The results suggest that the mutated Exendin-4(Tyr13→Gln13) can strength the interactions with the receptor by adjusting itself local flexibi-lity, further increase the biological activity for GLP-1 receptor.

Key words: Exendin-4; Molecular dynamics simulation; Complex; Electrostatic interaction

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