酶工程 - 基于半理性设计方法提高磷酸三酯酶对马拉硫磷杀虫剂的转化率研究

时间:2014-06-05

分子对接(molecular docking是基于结构药物设计的核心模拟手段,依据受体与配体作用时的几何匹配和能量匹配过程,模拟受体-配体相互作用,预测两者间最佳的结合模式和结合亲和力。采用分子对接模拟技术,科研人员可以进行基于结构的药物虚拟筛选,药物分子的结构改造,药靶相互作用的机理研究等工作,从而大大提高实验效率。在Discovery Studio这一分子模拟的综合平台中,共有四种对接程序,包含LibdockLigandFitCDOCKERFlexibleDocking,这四种对接算法各有优势,能够满足广大科研工作者的多种应用需求,为其提供配体受体间相互识别的“利器”。

 

基于半理性设计方法提高磷酸三酯酶对马拉硫磷杀虫剂的转化率研究

(A 5000-Fold Increase in the Specificity of a Bacterial Phosphotriesterase for Malathion through Combinatorial Active Site Mutagenesis

RefPLOS ONE |April 2014 | Volume 9 | Issue 4 | e94177  IF=3.73

链接:http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0094177

 

      据世界卫生组织估计每年有3,000,000多起农药中毒事故,造成约200,000人死亡。大多数农药中毒事故都是由具有神经毒性的有机磷农药(OPs)的意外或故意中毒所造成。OPs是潜在的胆碱酯酶抑制剂,一直在国内外大量生产和广泛使用,被用来控制各种无脊椎害虫物种,但同样对人体也有着急毒作用,已经造成了严重的全球性环境污染和生态破坏。细菌磷酸三酯酶(PTEs)就是一种有效的有机磷降解酶,具有高效的有机磷催化水解活性和广谱的底物特异性,因此被用于环境治理、农药去污和解毒等。目前已经从众多细菌中分离得到PTEs,包括放射性土壤杆菌(PTEAr)。然而PETAR对在美国最广泛使用的有机磷杀虫剂马拉硫磷的转化率却比预期要低。本文即通过半理性设计方法来提高PTEAR对马拉硫磷的催化效率。文章采用DS CDOCKER分子对接技术将底物对接至PTEAR中,基于分子对接结果发现相较PTEAR的结合口袋马拉硫磷分子过大,存在一定碰撞。基于该对接结果,文章继而采用CASTing