HIV-1蛋白酶产物释放：分子动力学模拟揭示两种模式

"本文详细探讨了HIV-1蛋白酶产物释放过程的分子动力学模拟，由李德昌和季葆华进行研究。他们利用全原子分子动力学模拟技术，研究了肽链底物被蛋白酶切割后产物如何从反应腔中释放。通过提升产物的温度至500K至550K，以增加热扰动，从而增加产物释放的可能性。" 在分子动力学模拟中，研究人员观察到了两种不同的释放模式。模式I主要涉及产物的侧向运动，其中部分产物原子在热扰动作用下自发远离反应腔。在这一过程中，产物Proα和Proβ的两端由于热运动而剧烈振动，这可能导致它们与蛋白酶的相互作用减弱，最终使得产物能够从反应腔中释放出来。这一释放模式与先前使用粗粒化模拟和全原子模拟药物分子离开反应腔的现象相吻合。 模式II则表现为产物的一端向反应腔内部移动，推动另一端离开反应腔。这种释放模式与碳纳米管自组装及DNA分子进入碳纳米管的模拟过程有相似之处。在这个过程中，产物与蛋白酶之间的范德华力和静电相互作用是主要驱动力，而热扰动则有助于削弱这些相互作用，促进产物进入并离开反应腔。 在两种释放模式中，值得注意的是，蛋白酶在整个过程中都保持着封闭的构象，这意味着产物可以在蛋白酶的两个翼片闭合状态下被释放。这一发现对于理解HIV-1蛋白酶的工作机制及其在抑制剂设计中的应用具有重要意义。 关键词：固体力学；HIV-1蛋白酶；分子动力学；产物；释放过程；温度。这个研究不仅提供了关于HIV-1蛋白酶产物释放的理论依据，也为未来开发更有效的抗病毒疗法提供了新思路。