HIV-1 蛋白酶异位抑制剂体系的长时间分子动力学模拟

doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2013.02.001

J4 ›› 2013, Vol. 26 ›› Issue (2): 1-6.doi: 10.3976/j.issn.1002-4026.2013.02.001

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HIV-1 蛋白酶异位抑制剂体系的长时间分子动力学模拟

王加磊, 孟现美, 张庆刚 ,张怿慈, 张少龙

山东师范大学物理与电子科学学院，山东济南 250014

收稿日期:2013-01-15 出版日期:2013-04-20 发布日期:2013-04-20
作者简介:王加磊(1986-)，男，硕士研究生，研究方向为分子动力学模拟。
基金资助:
国家自然科学基金(11274206);山东省自然科学基金(ZR2011HM048);高等学校博士学科点专项科研基金(20093704110001)

Long-time molecular dynamics simulation of allosteric inhibitor system of HIV-1 protease

WANG Jia-Lei, MENG Xian-Mei, ZHANG Qiang-Gang, ZHANG Yi-Ci, ZHANG Shao-Long

College of Physics and Electronics, Shandong Normal University, Jinan 250014, China

Received:2013-01-15 Online:2013-04-20 Published:2013-04-20

摘要/Abstract

摘要：

采用新开发的ff12SB力场在NVIDIA CUDA GPU上对HIV-1蛋白酶的活性位抑制剂体系和异位抑制剂体系分别进行了100 ns的长时间分子动力学模拟,并用MM-PB/GBSA方法计算了活性位点抑制剂TL-3与HIV-1蛋白酶的结合自由能。异位抑制剂体系中分子片段2-甲基环己醇结合在Exo位,有利于抑制剂被束缚在活性位点附近。异位抑制剂体系中抑制剂TL-3与蛋白酶的结合自由能为-85.78 kcal/mol,活性位抑制剂体系中为-79.45 kcal/mol。这些结果有助于深入了解HIV-1 PR的动力学过程,为设计新型强效抑制剂提供了新见解。

关键词: HIV-I蛋白酶, 异位抑制剂, MM-PB/GBSA, CUDA, Amber, ff12SB力场

Abstract:

We performed 100 nanosecond molecular dynamics simulation for the allosteric inhibitor system and active site inhibitor system of HIV-1 protease on NVIDIA CUDA GPU with new developed force field ff12SB. We also calculated the bind free energy of inhibitor TL-3 and HIV-1 protease with MM-PB/GBSA. Exo site binded fragment 2-methylcyclohexanol is favorable for the binding of inhibitor near the site. The bind free energy of inhibitor TL-3 and protease is -85.78 kcal/mol in allosteric inhibitor system and -79.45 kcal/mol in active site inhibitor system. These results are benefit for the deep learning of the dynamics process of HIV-1 PR, which provides important guidelines for the design of new strong inhibitors.

Key words: HIV-1 protease, allosteric inhibitor, MM-PB/GBSA, CUDA, Amber, ff12SB force field

中图分类号:

O641.12

王加磊, 孟现美, 张庆刚 ,张怿慈, 张少龙. HIV-1 蛋白酶异位抑制剂体系的长时间分子动力学模拟[J]. J4, 2013, 26(2): 1-6.

WANG Jia-Lei, MENG Xian-Mei, ZHANG Qiang-Gang, ZHANG Yi-Ci, ZHANG Shao-Long. Long-time molecular dynamics simulation of allosteric inhibitor system of HIV-1 protease[J]. J4, 2013, 26(2): 1-6.

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HIV-1 蛋白酶异位抑制剂体系的长时间分子动力学模拟

Long-time molecular dynamics simulation of allosteric inhibitor system of HIV-1 protease

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