乙酰乳酸合成酶抗性突变的分子动力学模拟

摘要

【目的】研究乙酰乳酸合成酶(ALS)及Pro197Ser(P197S)突变体与抑制剂苯磺隆(TBM)的分子结合模式,阐明其分子作用机制,为基于ALS的新型除草剂研发和杂草防控等提供参考。【方法】运用AutoDock 4.2进行ALS和P197S与TBM多构象对接,采用YASARA平台进行分子动力学模拟,利用MMPBSA.py模块计算ALS_TBM和P197S_TBM体系复合物的结合自由能,并以Amber 12分析关键氨基酸、结合模式和相互作用力。【结果】P197S_TBM突变体系接触氨基酸残基数量增多,接触位点偏集中于C端,氢键数量更多、键长更短;P197S_TBM体系的均方根偏差(RMSD)较低,250~320位氨基酸残基区域和350~430位氨基酸残基区域均方根涨落(RMSF)下降明显;P197S_TBM体系的结合P197S自由能更低,亲和力贡献大的氨基酸残基数量增加。【结论】P197S突变引起ALS与TBM结合位点和结合模式发生变化,接触氨基酸残基和氢键增多,促结合能量值增加,突变体系更稳定。417~423位氨基酸残基在ALS与TBM结合过程中是较集中贡献能量的氨基酸团。