蛋白质蛋白质对接的研究
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搜索方法的选择，使之近可能的到达全局 最优
已有的P-P算法
FTDock、3D-Dock是利用快速傅立叶变换(FFT) 来计算蛋白质之间的对接
HEX是利用了球谐函数校正傅立叶变换 GRAMM也是利用FFT方法全局搜索 PPD利用立体的Hashing算法 ZDOCK利用FFT、电荷作用力等 DARWIN利用GA作搜索算法 Dot把FFT和Poisson–Boltzmann方程结合起来
HIV-1概述
艾滋病的全称为获得性免疫缺陷综合症 （AIDS）
由人类免疫缺陷病毒（HIV）引起的人体免 疫防御系统方面的疫病
一旦艾滋病病毒侵害了人体，即造成Ｔ４ 淋巴细胞的破坏，使机体丧失了抵抗疾病 的能力，病人容易患各种罕见的疾病
HIV进入宿主细胞的过程
病毒表面糖蛋白gp120与细胞表面受体蛋白CD4以高亲和 力结合，吸附到宿主细胞上
结合到CD4上，主要是一些化学小分子、合成 多肽
蝎毒液
Scorpion venom 蝎尾末端毒腺分泌 多种生物活性成分：酶、多肽、核苷、脂
类、粘蛋白、生物胺及其他未知成分 主要活性成分为酶和神经毒素 神经毒素是主要活性物质
蝎神经毒素
Scorpion neurotoxin (toxin) 在不同蝎种中含量有很大差异 28-76个氨基酸残基 3-4对二硫键 可选择性的与动物可兴奋细胞膜上的钠、钾、钙、
研究蛋白质与蛋白质之间的相互作用对于 阐明生物体的各种生理功能具有重要的理 论意义
新药的靶点
蛋白质与蛋白质相互接触的区域 可以受到外界化合物影响
蛋白质对接
蛋白质对接是利用单独的蛋白质结构计算蛋白质 复合物的结构
L
L
R
R
蛋白质与蛋白质的对接问题
蛋白质之间分子能量的计算或者是评价函 数的确定
工作计划
蛋白质对接、艾滋病病毒和蝎毒蛋白文献 查阅，选题
艾滋病病毒和蝎毒蛋白体系的进一步研究 蛋白质对接在艾滋病病毒和蝎毒蛋白研究
中的应用 论文撰写和答辩
谢谢
2003.12.20
gp120再与宿主细胞表面辅助受体（以细胞趋化因子受体 CCR5/CXCR4为代表）相互作用使病毒与宿主细胞膜更 接近
gp41产生一系列构象变化，其N端的融合肽片段插入宿主 细胞膜，导致病毒包膜与细胞膜的最终融合，病毒RNA进 入细胞
gp120与CD4的相互作用
CD4主要作用在gp120的内部结构域与外部 结构域相互连接的一个凹下去的区域内
可行性分析：本课题组对药物设计的相关算法docking， 在算法的优化上已达到较高水平。在这个基础上我主要从 事算法在蛋白质与蛋白质对接体系中的应用，在进一步文 献查阅的基础上研究艾滋病进入细胞过程中蛋白质之间作 用和蝎毒蛋白。
所需实验手段、研究条件和实验条件
计算机一台 宽带网络 Linux操作系统 C语言编程
氯离子通道结合，改变细胞对离子的通透能力
少数不含二硫键的具有舒缓激肽增效肽或抗菌功 能
作用于Na+通道的蝎毒素是蝎毒中引起动物麻痹 或致死的主要成份
蝎短链神经毒素
28-40个氨基酸残基 3或4对二硫键 有的可以特异性作用于可兴奋细胞膜上的
不同亚型的钾离子通道 有的可以特异性结合于胶质细胞瘤的氯通
拟采取的研究方法、技术路线、实
施方案及可行性分析
研究方法以C＋＋语言编程为主，算法以Linux下GNU C++语言实现；用于分子对接的相关蛋白质数据可以从 PDB等数据库中获得。
Linux操作系统为免费获得的，内含GNU C++编译器，计 算速度可以与工作站相媲美，而且可以提供并行运算的接 口，可以适应分子对接中大规模的计算量。
道或从胞质方向阻断重建的鼠小肠上皮的 氯离子通道 还有一些特异性的作用于钙离子通道
蝎毒蛋白应用研究
发现新型的钾通道、滩涂钾通道的生理功 能、分类以及相互之间的分子进化亲缘关 系
通道的门控特征、激活、失活恢复等动力 学特征
配体与通道结合的分子基础 作为有效工具药广泛地应用于靶离子通道
结构和功能的Biblioteka 究CD4胞外的CDR1和CDR2参与和gp120的 相互作用
22个CD4残基和26个gp120残基 CD4上的Phe43苯环是作用最重要的位置
针对吸附过程的药物设计
阻断CD4和gp120之间的相互作用 两类药物：
结合到gp120上，主要有CD4的类似物、 gp120各个表位的单克隆抗体和一些化学小分 子
蛋白质-蛋白质对接 的研究
导师：李通化教授 研究生：柳杨
文献综述
蛋白质与蛋白质的相互作用 蛋白质与蛋白质的对接 艾滋病病毒进入细胞过程研究 蝎毒蛋白的研究
蛋白质与蛋白质间相互作用
蛋白质与蛋白质之间的相互作用已经成为 蛋白质组学的一个新兴的研究焦点
蛋白质与蛋白质之间的相互作用是许多生 理过程所起作用所依赖的机制，也是病理 过程发展的原因
学术构想与思路
本课题主要是蛋白质与蛋白质对接的研究， 研究的体系是艾滋病病毒进入细胞过程相 关蛋白和蝎毒蛋白
主要研究内容
艾滋病病毒进入细胞的过程是个复杂的过程，通过对作用 机理研究，选定研究的具体蛋白质，并改进原有的分子对 接算法，使之能够应用到蛋白质与蛋白质对接的计算中。 力争在蛋白质与蛋白质的计算速度及计算精度上面有所突 破。蝎毒蛋白也是一个庞大的体系，通过对这一体系的研 究，使用原有的分子对接算法计算蝎毒蛋白与离子通道的 作用过程。并且通过对蝎毒蛋白的研究，选定可能对艾滋 病病毒进入有抑制作用的某一种蛋白，使用分子对接的方 法计算该蝎毒蛋白与艾滋病毒的相互作用，在治疗艾滋病 的药物设计方面有所突破。
已有的P-P算法
FTDock、3D-Dock是利用快速傅立叶变换(FFT) 来计算蛋白质之间的对接
HEX是利用了球谐函数校正傅立叶变换 GRAMM也是利用FFT方法全局搜索 PPD利用立体的Hashing算法 ZDOCK利用FFT、电荷作用力等 DARWIN利用GA作搜索算法 Dot把FFT和Poisson–Boltzmann方程结合起来
HIV-1概述
艾滋病的全称为获得性免疫缺陷综合症 （AIDS）
由人类免疫缺陷病毒（HIV）引起的人体免 疫防御系统方面的疫病
一旦艾滋病病毒侵害了人体，即造成Ｔ４ 淋巴细胞的破坏，使机体丧失了抵抗疾病 的能力，病人容易患各种罕见的疾病
HIV进入宿主细胞的过程
病毒表面糖蛋白gp120与细胞表面受体蛋白CD4以高亲和 力结合，吸附到宿主细胞上
结合到CD4上，主要是一些化学小分子、合成 多肽
蝎毒液
Scorpion venom 蝎尾末端毒腺分泌 多种生物活性成分：酶、多肽、核苷、脂
类、粘蛋白、生物胺及其他未知成分 主要活性成分为酶和神经毒素 神经毒素是主要活性物质
蝎神经毒素
Scorpion neurotoxin (toxin) 在不同蝎种中含量有很大差异 28-76个氨基酸残基 3-4对二硫键 可选择性的与动物可兴奋细胞膜上的钠、钾、钙、
研究蛋白质与蛋白质之间的相互作用对于 阐明生物体的各种生理功能具有重要的理 论意义
新药的靶点
蛋白质与蛋白质相互接触的区域 可以受到外界化合物影响
蛋白质对接
蛋白质对接是利用单独的蛋白质结构计算蛋白质 复合物的结构
L
L
R
R
蛋白质与蛋白质的对接问题
蛋白质之间分子能量的计算或者是评价函 数的确定
工作计划
蛋白质对接、艾滋病病毒和蝎毒蛋白文献 查阅，选题
艾滋病病毒和蝎毒蛋白体系的进一步研究 蛋白质对接在艾滋病病毒和蝎毒蛋白研究
中的应用 论文撰写和答辩
谢谢
2003.12.20
gp120再与宿主细胞表面辅助受体（以细胞趋化因子受体 CCR5/CXCR4为代表）相互作用使病毒与宿主细胞膜更 接近
gp41产生一系列构象变化，其N端的融合肽片段插入宿主 细胞膜，导致病毒包膜与细胞膜的最终融合，病毒RNA进 入细胞
gp120与CD4的相互作用
CD4主要作用在gp120的内部结构域与外部 结构域相互连接的一个凹下去的区域内
可行性分析：本课题组对药物设计的相关算法docking， 在算法的优化上已达到较高水平。在这个基础上我主要从 事算法在蛋白质与蛋白质对接体系中的应用，在进一步文 献查阅的基础上研究艾滋病进入细胞过程中蛋白质之间作 用和蝎毒蛋白。
所需实验手段、研究条件和实验条件
计算机一台 宽带网络 Linux操作系统 C语言编程
氯离子通道结合，改变细胞对离子的通透能力
少数不含二硫键的具有舒缓激肽增效肽或抗菌功 能
作用于Na+通道的蝎毒素是蝎毒中引起动物麻痹 或致死的主要成份
蝎短链神经毒素
28-40个氨基酸残基 3或4对二硫键 有的可以特异性作用于可兴奋细胞膜上的
不同亚型的钾离子通道 有的可以特异性结合于胶质细胞瘤的氯通
拟采取的研究方法、技术路线、实
施方案及可行性分析
研究方法以C＋＋语言编程为主，算法以Linux下GNU C++语言实现；用于分子对接的相关蛋白质数据可以从 PDB等数据库中获得。
Linux操作系统为免费获得的，内含GNU C++编译器，计 算速度可以与工作站相媲美，而且可以提供并行运算的接 口，可以适应分子对接中大规模的计算量。
道或从胞质方向阻断重建的鼠小肠上皮的 氯离子通道 还有一些特异性的作用于钙离子通道
蝎毒蛋白应用研究
发现新型的钾通道、滩涂钾通道的生理功 能、分类以及相互之间的分子进化亲缘关 系
通道的门控特征、激活、失活恢复等动力 学特征
配体与通道结合的分子基础 作为有效工具药广泛地应用于靶离子通道
结构和功能的Biblioteka 究CD4胞外的CDR1和CDR2参与和gp120的 相互作用
22个CD4残基和26个gp120残基 CD4上的Phe43苯环是作用最重要的位置
针对吸附过程的药物设计
阻断CD4和gp120之间的相互作用 两类药物：
结合到gp120上，主要有CD4的类似物、 gp120各个表位的单克隆抗体和一些化学小分 子
蛋白质-蛋白质对接 的研究
导师：李通化教授 研究生：柳杨
文献综述
蛋白质与蛋白质的相互作用 蛋白质与蛋白质的对接 艾滋病病毒进入细胞过程研究 蝎毒蛋白的研究
蛋白质与蛋白质间相互作用
蛋白质与蛋白质之间的相互作用已经成为 蛋白质组学的一个新兴的研究焦点
蛋白质与蛋白质之间的相互作用是许多生 理过程所起作用所依赖的机制，也是病理 过程发展的原因
学术构想与思路
本课题主要是蛋白质与蛋白质对接的研究， 研究的体系是艾滋病病毒进入细胞过程相 关蛋白和蝎毒蛋白
主要研究内容
艾滋病病毒进入细胞的过程是个复杂的过程，通过对作用 机理研究，选定研究的具体蛋白质，并改进原有的分子对 接算法，使之能够应用到蛋白质与蛋白质对接的计算中。 力争在蛋白质与蛋白质的计算速度及计算精度上面有所突 破。蝎毒蛋白也是一个庞大的体系，通过对这一体系的研 究，使用原有的分子对接算法计算蝎毒蛋白与离子通道的 作用过程。并且通过对蝎毒蛋白的研究，选定可能对艾滋 病病毒进入有抑制作用的某一种蛋白，使用分子对接的方 法计算该蝎毒蛋白与艾滋病毒的相互作用，在治疗艾滋病 的药物设计方面有所突破。