项目说明

采用分子对接技术研究配体分子tak-285与EGFR激酶的结合模式。

计算方法

从RCSB Protein Data Bank（http://www.rcsb.org）下载EGFR的X-ray晶体 结构（PDB 编号：3POZ），分辨率为1.5 Å。采用UCSF Chimera 软件[1] 建立配体的三维结构，并进行能量优化。采用Dock Prep 模块添加氢原子，并分别添加AMBER ff14SB 力场和AM1-BCC 电荷[2, 3]。采用Chimera 中的DMS 工具以半径为1.4 Å 的探针生成受体的分子表面。X-ray晶体 结构显示有1 个合理的结合位点，对于该结合位点，使用sphgen 模块生成围绕活性位点的球状集合（Spheres），使用Grid 模块生成Grid 文件，该文件用于基于Grid 的能量打分评价。采用DOCK6.8 程序[4] 进行半柔性对接（semi-flexible docking），生成10000 个不同的构象取向（orientation）以及获得配体分子与结合位点的静电和范德华相互作用，并由此计算得到Grid 打分。通过聚类分析（RMSD 阈值为2.0Å），得到打分最佳的构象。最后，采用PyMOL[5]生成图片。

计算结果

结合构象打分

采用DOCK 6 .8程序预测tak-285 分子在EGFR中的结合模式，保留最多20 个结合构象。计算结果表明，结合位点有一个对接构象，其打分情况如下。

Compound	Pose	Grid Score	Grid_vdw	Grid_es	Int_energy
tak-285	1	-58.413887	-57.743397	-0.670492	6.865056

结合模式分析

tak-285分子结构中嘧啶环上的氮原子与残基Met898形成氢键相互作用；同时，羰基氧原子和羟基氧原子与残基Val726和Gly724形成了氢键相互作用，氢键的形成使激酶与小分子之间结合更加紧密。三氟甲基上的氟原子与残基Met766和Thr790之间形成卤键，与芳环相连的氯原子与残基Leu788也形成了卤键。同时，tak-285还与残基Leu718、Val726、Ala743、Lys745、Leu788和Thr854之间形成疏水作用为分子提供了强大的范德华力。

参考文献

[1] Pettersen EF, Goddard TD, Huang CC, Couch GS, Greenblatt DM, Meng EC, and Ferrin TE.

Ucsf chimera–a visualization system for exploratory research and analysis. J Comput Chem,

25(13):1605–12, 2004.

[2] Araz Jakalian, Bruce L. Bush, David B. Jack, and Christopher I. Bayly. Fast, efficient generation

of high-quality atomic charges. am1-bcc model: I. method. Journal of Computational Chemistry,

21(2):132–146, January 2000.

[3] Araz Jakalian, David B. Jack, and Christopher I. Bayly. Fast, efficient generation of high-quality

atomic charges. am1-bcc model: I. parameterization and validation. Journal of Computational

Chemistry, 23(16):1623–1641, December 2002.

[4] Jiang, L.; Rizzo, R. C.  Pharmacophore-Based Similarity Scoring for DOCK.J. Phys. Chem. B, 2015, 119 (3), 1083-1102.

[5] Schrödinger, LLC. The PyMOL molecular graphics system, version 1.8, 2015.

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