炎症是机体由于外界刺激而产生的一种保PF-03084014护性应激反应,其临床表现为发热、红肿、疼痛以及受损部位的功能障碍。按刺激途径,炎症可以分为感染性炎症和非感染性炎症。涉及炎症反应有许多酶类。5-脂氧合酶是(5-LOX)是催化白三烯(Leukotrienes,Lts)炎症反应的有效介质,其是与哮喘和动脉粥样硬化合成相关的mixture toxicology一种酶类。去甲二氢愈创木酸(NDGA)是5-LOX的天然正构抑制剂(底物竞争型抑制剂),3-乙酰-11-酮-β-乳香酸(AKBA)是5-LOX的天然别构抑制剂,分别结合在5-LOX的膜结合域和催化域之间。但目前我们还不清楚NDGA和AKBA如何影响5-LOX的构象变化,进而调控其生物学功能。本文基于分子动力学模拟研究正构抑制剂NDGA、别构抑制剂AKBA以及底物花生四烯酸结合后导致的5-LOX的动态构象变化。首先,我们分别将底物花生四烯酸与5-LOX以及5-LOX-AKBA复合物对接。然后将5-脂氧合酶与其底物花生四烯酸复合体、5-脂氧合酶空蛋白、5-脂氧合酶与其底物花生四烯酸和别构抑制剂AKBA,以及5-脂氧合酶和正构抑制剂NDGA,这4个体系进行时长200ns分子动力学模拟。结果如下:(1)分子对接的结果显示:5-LOX与底物花生四烯酸活性中心氨基酸残基为:Val243,Arg370,Ala446,Ser447,Leu448,Glu452,Ala453,Ala456,Arg457,Tyr470,Phe544,和Gln549。5-LOX和别构抑制剂结合氨基酸残基为:Val243,Arg246,Arg370,Thr444,Ser447,Leu448,Phe450,Ala456,Arg457,Tyr470,Thr545和Gln549。(2)动力学模拟的结果显示:发现别构抑制剂(AKBA)结合在5-LOX的别构位点上,会导致Ser182-Trp201残基区域有明显的二级结构变化(与空蛋白和5-脂氧合酶与其底物花生四烯酸,别构抑制剂AKBA复合体相比3-MA molecular weight)α-Helix的减少;正构抑制剂(NGDA)结合在5-LOX的活性中心结合后,其活性中心周围Gln437-Ala456区域的α-Helix增加(与空蛋白和5-脂氧合酶与其底物花生四烯酸复合体相比)。这两种α-Helix的改变可能就是调控酶的活性的原因。(3)协方差矩阵分析和丙氨酸扫描的结果显示:别构抑制剂的在第182-201位氨基酸残基上有明显的正相关运动,该部分残基突变为丙氨酸后,能量变化较大;正构抑制剂在第437-456位氨基酸残基有明显的正相关运动,该部分残基突变为丙氨酸后能量变化也较大。本文研究数据可以为开发新的5-LOX抑制剂提供新思路。