1.項(xiàng)目說(shuō)明
研究主體分子β-環(huán)糊精（β-CD）與客體分子cinnarizine的結(jié)合模式、相互作用力和結(jié)合位點(diǎn)。
2.計(jì)算方法
從Crystallography Open Database（http://www.crystallography.net/） 下載β-環(huán)糊精（COD 編號(hào)：2100207[1]），采用ChemBioDraw 畫(huà)出客體的化學(xué)結(jié)構(gòu)。

采用UCSF Chimera[3]處理主客體結(jié)構(gòu)，去除β-CD晶體結(jié)構(gòu)中的冗余原子，得到β-CD和客體分子的三維結(jié)構(gòu)。對(duì)于主客體結(jié)構(gòu)均采用Dock Prep模塊添加氫原子，分別添加AMBER14SB 力場(chǎng)和AM1-BCC 電荷[4, 5]，然后對(duì)主客體結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行能量?jī)?yōu)化。

采用Chimera 中的DMS 工具以半徑為1.4Å 的探針生成主體分子的表面，使用sphgen 模塊生成填充在空腔中的球狀集合（Spheres），使用Grid 模塊生成Grid 文件，該文件用于快速的基于Grid 的能量打分評(píng)價(jià)。

采用DOCK6.7 程序[6, 7]進(jìn)行柔性對(duì)接（flexible docking），生成1000個(gè)不同的構(gòu)象取向（orientation）以及獲得客體與主體的靜電和范德華相互作用，并由此計(jì)算得到Grid 打分。通過(guò)聚類(lèi)分析（RMSD 閾值2.0Å），得到打分最佳的構(gòu)象。

3.結(jié)果分析
A.結(jié)合構(gòu)象打分

采用DOCK6.7程序預(yù)測(cè)主客體的結(jié)合模式，獲得初步的結(jié)合構(gòu)象，打分情況如下（表1）。目視檢查β-CD與Cinnarizine的結(jié)合模式有2種，且主客體之間的靜電力為零。

B.結(jié)合模式分析：β-環(huán)糊精（β-CD）與客體Cinnarizine

圖2顯示了主體β-CD與客體Cinnarizine結(jié)合的DOCK6.7對(duì)接結(jié)果，目視檢查發(fā)現(xiàn)主客體之間有2種結(jié)合模式。客體分子Cinnarizine包埋于主體β-CD 內(nèi)腔中，主客體之間無(wú)氫鍵相互作用，兩者主要靠疏水作用維持結(jié)合。


圖2.主體β-CD與客體Cinnarizine的結(jié)合模式
（A和B為兩種不同結(jié)合模式）

參考文獻(xiàn)：
[1] Tsorteki Frantzeska, Bethanis Kostas, Pinotsis Nikos, Giastas Petros, and Mentzafos Dimitris. Inclusion compounds of plant growth regulators in cyclodextrins. v. 4-chlorophenoxyacetic acid encapsulated in beta-cyclodextrin and heptakis(2,3,6-tri-o-methyl)-beta-cyclodextrin. Acta Crystallographica Section B, 61(2):207–217, 2005.

[2] Yong Yao, Min Xue, Jianzhuang Chen, Mingming Zhang, and Feihe Huang. An amphiphilic pillar[5]arene: Synthesis, controllable self-assembly in water, and application in calcein release and tnt adsorption. Journal of the American Chemical Society, 134:15712–15715, 2012.

[3] Pettersen EF, Goddard TD, Huang CC, Couch GS, Greenblatt DM, MengEC, and Ferrin TE. Ucsf chimera–a visualization system for exploratory research and analysis. J Comput Chem, 25(13):1605–12, 2004.

[4] 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.

[5] 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.

[6] P. Therese Lang, Scott R. Brozell, Sudipto Mukherjee, Eric F. Pettersen, Elaine C. Meng, Veena Thomas, Robert C. Rizzo, David A. Case, Thomas L. James James, and Irwin D. Kuntz. Dock 6: Combining techniques to model rna-small molecule complexes. RNA, 5(6):1–12, December 2009.

[7] Sudipto Mukherjee, Trent E. Balius, and Robert C. Rizzo. Docking validation resources: Protein family and ligand flexibility experiments. Journal of Chemical Information and Modeling, 50(11):1986–2000, October 2010.

我司推出云計(jì)算平臺(tái)，可自助計(jì)算分子對(duì)接，歡迎注冊(cè)使用。詳情請(qǐng)登錄www.yinfotek.com或關(guān)注微信公眾號(hào)“殷賦科技”。