海藻糖抑制淀粉质多肽42构象转变的分子动力学模拟.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)ActaPhys．一Chim．Sin．，2010，26(6)：1643-1650[Article】WWW．whxb．pku．edu．cn海藻糖抑制淀粉质多肽42构象转变的分子动力学模拟刘夫锋董晓燕孙彦(天津大学化工学院生物工程系，天津300072)摘要：应用分子动力学模拟方法研究了海藻糖抑制淀粉质多肽42(AI342)构象转变的分子机理．结果表明，海藻糖溶液浓度对AI342构象转变具有非常重要的影响．在水和低浓度海藻糖溶液(O．18mol·L一-)中，AI342可由初始的0【一螺旋结构转变成p一折叠的二级结构；但海藻糖浓度为0

2、．37mol·L时即可有效抑制AI342的构象转变．这是因为海藻糖利用其优先排阻作用使水分子在多肽周围0．2mn内富集，而其自身却在距离多肽0．4am的位置附近团聚．另外，海藻糖还可通过降低多肽间的疏水相互作用，减少多肽分子内远距离的接触，有效抑制多肽的疏水塌缩和构象转变．上述分子模拟的结果对于进一步合理设计阿尔茨海默病的高效抑制剂具有非常重要的理论指导意义．关键词：分子动力学模拟；阿尔茨海默病；淀粉质多肽；海藻糖中图分类号：O641MolecularDynamicsSimulationoftheConformationalTransitionofAmyloidPeptid

3、e42InhibitedbyTrehaloseL1UFu—FengDONGXiao—YahSUNYan(DepartmentofBiochemicalEngineering,SchoolofChemicalEngineeringandTechnology,TianjinUniversity,30007l2，PR．China)Abstract：Themolecularmechanismoftheconformationaltransitionofamyloidpeptide42(AI342)inhibitedbytrehalosewasstudiedUSingmolecula

4、rdynamicssimulation．Itisconfu'medthattheconformationaltransitionofAB42ispreventedbytrehaloseinadose．dependentmanner．Inwaterandlow．concentrationtrehalose(0．18mol·L)solutions，A1542transforillSfromitsinitial0t—helixtoaB．sheet．In0．37mol·trehalose，however，theconformationaltransitionofA1542ispre

5、vented．Itisobviousthatthereisahydrationshelwithinabout0．2nillfromtheclosestatomsofA1542ontllepeptidesurface．whichiScausedbythepreferentialexclusionoftrehalose．TrebalOSemoleculesclusteraroundthepedeatadistanceof0．4am．Inaddition，theintra-peptidehydrophobicinteractionsareweakenedandthenumbero

6、flongrangecontactsofAI342isdecre~edbytrehalose．Therefore，thehydrophobiccollapseofthepepdeisalleviatedandtheconformationaltransitionisinhibited．ThesefindingsareimportantfortherationaldesignofahigMyefficientinhibitorforAlzheimetsdisease．KeyWords：Moleculardynamicssimulation；AlzheimerSdisease；

7、Amyloidpeptide；Trehalose阿尔茨海默病(AD)是一种进行性发展的致死断恶化，日常生活能力进行性减退，并伴有各种神经性神经退行性疾病，临床表现为认知和记忆功能不症状和行为障碍f1_31．该疾病严重影响老年人的身Received：December10，2009；Revised：March3，2010；PublishedonWeb：April23，2010．Correspondingauthor．Email：ysnn@tju．edu．cn；Tel：+86—22—27404981．Theproject