张桥石，李灌澍，窦薛楷，薛友林，宋有涛,*

(1.辽宁大学生命科学院, 沈阳 110036；2.辽宁大学环境学院, 沈阳 110036；3.辽宁大学轻型产业学院, 沈阳 110036)



DnaK蛋白扭链残基突变体影响其ATPase活性的分子动力学模拟研究

张桥石1，李灌澍2，窦薛楷2，薛友林3，宋有涛1,2*

(1.辽宁大学生命科学院, 沈阳 110036；2.辽宁大学环境学院, 沈阳 110036；3.辽宁大学轻型产业学院, 沈阳 110036)

大肠杆菌分子伴侣蛋白DnaK氮端核苷酸结合域(NBD, nucleotide-binding domain)的II-A和II-B子域之间的一些高度保守的扭链残基突变后(I202A, S203A, G223A, L227A, G228A)，其ATPase活性也发生变化原因不清楚。我们通过同源建模的方法构建NBD与小分子ATP相互作用的各蛋白模型，使用分子动力学模拟方法研各模型的结构变化并尝试找出其与ATPase活性变化的关系。结果表明，除L227A外，所有突变模型T11烃基与ATP-γ磷酸基团间的距离与活性变化间具有明显规律；但是所有模型中，能影响与DnaJ结合，从而影响ATPase活性的β220(214-221)部分的紧致性变化符合规律，进一步的蛋白对接实验证实了这一点，所以这些扭链残基突变体可能主要是通过这两个部分的变化，引起ATPase活性的改变。

DnaK；扭链残基；同源建模；分子动力学模拟；蛋白对接

大肠杆菌DnaK蛋白是热休克蛋白70(Hsp70, Heat shock protein 70)家族的重要成员，以分子伴侣形式发挥作用，帮助新蛋白质的正确折叠，错误折叠和聚集蛋白的重新折叠，调节蛋白的活性控制，细胞器和分泌蛋白的跨膜易位等[1-2]，而因为DnaK在蛋白质内稳态网络中具有的中心作用，对DnaK的结构和功能的研究是很有意义和价值的[3]。

DnaK蛋白与其他Hsp70s相同，都由一个N-端高度保守的核苷酸结合功能域和一个C-端的底物结合功能域(SBD, substrate-binding domain)组成，两者之间可以通过变构作用进行相互调节，相互影响[4]。……