论文部分内容阅读
表皮生长因子受体家族（EGFRs）是一类酪氨酸激酶,位于RAS/RAF/ERK/MAPK通路和PI3K/AKT通路的上游,能够催化蛋白底物的特定酪氨酸残基磷酸化,而酪氨酸磷酸化能调控细胞的生长、增殖和分化等过程。目前,该家族的两个亚型EGFR和ErbB2作为抗肿瘤的靶标被广泛研究。本文初步探索了计算机辅助药物设计方法在EGFR及ErbB2中的一些应用。22个噻吩并嘧啶类抑制剂通过分子对接软件AutoDockv4.0被对接到EGFR的激酶区,以寻找其结合机制。结果显示这22个抑制剂与EGFR结合主要采用三种结合模式,而EGFR的活性口袋也主要由三部分（P1,P2和P3）组成。同时22个抑制剂的活性值与得到的结合能之间具有良好的线性关系（R2=0.891）。此外对于抑制剂17,20,21和22与EGFR四个体系的分子动力学（MD）验证表明,分子对接所得到的抑制剂17,20,21和22的构象是稳定合理的,从而证明分子对接结果是合理的。由于EGFR中的Thr790突变为Met790（T790M）会导致药物的耐药性,故本实验采用分子动力学（MD）及MM/GBSA的方法研究其导致小分子抑制剂产生耐药性的原因。结果显示,T790M突变使药物小分子Erlotinib,Lapatinib及AEE788与EGFR间的亲合力均有所降低。通过能量分解可知,虽然突变后Met790对于各个小分子与EGFR间结合的贡献增加了,但是突变后由于小分子与EGFR间的构象及电荷分布发生了变化,使得一些残基（Leu718,Cys797,Tyr998和Met1002等）对结合的贡献降低,另外也有Asp800和Asp855等残基由于对溶剂化的阻碍作用大而阻碍小分子与蛋白的结合。与此同时,实验还以EGFR为模板,用MODELLERv9.7构建了ErbB2的3D结构,并用MolProbity验证了其准确性。然后选择14个抑制剂做分子对接的研究,得到了各个小分子与ErbB2结合的最优构象及ErbB2的ATP口袋的活性位点。另外基于分子对接的结果,选取Lapatinib和BMS599626以及抑制剂25,27和32与ErbB2进行分子动力学（MD）的研究及MM/GBSA的计算。结果显示,这五个小分子与ErbB2都有很高的亲合力。通过能量分解,得到了ErbB2的ATP口袋内各个活性位点对于各个小分子与ErbB2结合的贡献大小及不同。EGFR及ErbB2的分子模拟研究,为进一步研究EGFR抑制剂,ErbB2抑制剂以及EGFR/ErbB2双抑制剂提供理论参考,对新型结构的ErbBs抑制剂的设计也具有重要意义。