Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
За этим протоколом прогнозирования гомологии антител следует докинг антител-рецептор Pyrx и молекулярно-динамическое моделирование. Эти три основных метода используются для визуализации точных областей связывания антитела с рецептором и стабильности связывания конечной структуры.
Антитела с одноцепочечной вариабельной переменной (scFv) ранее были сконструированы из вариабельных легких и тяжелых цепей, соединенных линкером (Gly4-Ser)3. Линкер был создан с использованием программного обеспечения для молекулярного моделирования в качестве петлевой структуры. В данной работе мы представляем протоколанализа in silico полного антитела scFv, которое взаимодействует с рецептором эпидермального фактора роста (EGFR). Моделирование гомологии с помощью Pyrx белок-белкового докинга и молекулярно-динамическое моделирование взаимодействующего антитела scFv и EGFR Сначала авторы использовали программу моделирования структуры белка и Python для моделирования гомологии, а структура антитела scFv была смоделирована для гомологии. Исследователи загрузили программное обеспечение Pyrx в качестве платформы для исследования стыковки. Молекулярно-динамическое моделирование проводилось с использованием программного обеспечения для моделирования. Результаты показывают, что когда моделирование МД подвергалось минимизации энергии, белковая модель имела самую низкую энергию связывания (-5,4 ккал/М). Кроме того, моделирование МД в этом исследовании показало, что состыкованное антитело EGFR-scFv было стабильным в течение 20-75 нс, когда движение структуры резко возрастало до 7,2 Å. В заключение, был проведен анализ in silico, а молекулярный докинг и моделирование молекулярной динамики антитела scFv доказали эффективность разработанного иммунотерапевтического препарата scFv в качестве специфической лекарственной терапии EGFR.
Конформационные изменения в белке (лиганде и рецепторе) всегда происходят на основе структурных функций. Изучение возможных связывающих бороздок белка и прогнозирование стабильного связывающего взаимодействия является передовым методом подготовки лекарственных препаратов для более эффективного использования в организме человека. Моделирование гомологий с последующим докингом и молекулярно-динамическим моделированием является простым методом для точного прогнозирования стабильных взаимодействий связывания между остатками рецепторов и сконструированными антителами, которые используются в качестве специфической персонализированной медицины 1,2. Предсказанная структура модели может показывать конформационные изменения и перестройки в сайтах связывания лиганд-рецептор, в частности, на границе антитело-рецептор. Причин для этих изменений много, таких как вращение боковых цепей, глобальная структурная трансформация или более сложные модификации. Основная причина моделирования гомологии заключается в том, чтобы отличить третичную структуру белка от его первичной структуры 2,3.
Рецептор тирозинкиназы, называемый рецептором эпидермального фактора роста (EGFR), играет множество биологических ролей в раковых клетках, включая апоптоз 4,5, дифференцировку 6,7, прогрессию клеточного цикла 8,9, развитие 9,10 и транскрипцию11. EGFR является одной из известных терапевтических мишеней для лечения рака молочной железы12. Сверхэкспрессия регулярной активности киназы, такой как EGFR, обычно приводит к прогрессированию раковых клеток, которая может быть подавлена многими видами ингибитороврака. Рецептор эпидермального фактора роста (EGFR) использовался в качестве рецептора для переменной фрагмента одной цепи, специально сконструированной для работы против этого рецептора. Его предсказанная структура была использована для проверки активности связывания антител.
В данной работе структура антитела scFv была смоделирована с использованием программного обеспечения для моделирования со скриптом Python и методом моделирования гомологии14,15. Модель гомологии может быть построена на основе белковых и аминокислотных последовательностей рецепторов и лигандов16,17. Кроме того, передовые биоинформационные технологии, такие как молекулярный докинг, были использованы для прогнозирования того, как низкомолекулярные лиганды будут связываться с правильным сайтом связывания-мишени. Стыковка позволит сбалансировать разработку новых лекарств, направленных на борьбу с различными заболеваниями. Учитывается поведение привязки 5,18.
Кроме того, молекулярный докинг является критически важным методом для облегчения и ускорения развития связывания лиганд-рецепторов. Молекулярный докинг позволяет ученым виртуально проводить скрининг библиотеки лигандов по отношению к белку-мишени и предсказывать конформации связывания и сродство лигандов к белку-мишени рецептора. Молекулярно-динамическое моделирование (MNS) демонстрирует, как остатки движутся в пространстве, моделирует движение антител к их рецепторам и, наконец, информирует о разработке антител. Это исследование представляет собой новое предсказание размеров сетки, которое определило, как антитело scFv связывается с EGFR, и обнаружение энергии и времени этого связывания в MD-моделировании.
1. Предсказание вторичной структуры белка с переменной одноцепочечного фрагмента (scFv)
2. Выбор шаблонов и предсказание 3D-структуры scFv и EGFR и моделирование гомологий
3. Прогнозирование и оценка вторичной структуры рецептора
4. Белок-белковый стыковочный
5. Молекулярно-динамическое моделирование (МД-моделирование) докингового комплекса антител EGFR-scFv
С помощью технологии фагового дисплея из линии В-клеточной гибридомы C3A820,21 мыши был создан ген scFv анти-EGFR. Модели структуры с одноцепочечной переменной (scFv) структур VH и VL были построены отдельно, согласно Chua et al.22. После этог...
EGFR является основным рецептором-мишенью рака молочной железы. Гиперэкспрессия EGFR увеличивает случаи рака молочной железы во всем мире. Между тем, специфические антитела, такие как одноцепочечные фрагменты, представляют собой антитела, которые легко перемещаются по ?...
Авторам нечего раскрывать.
Никакой.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Autodock software | Center for Computational structural Biology | AutoDock (scripps.edu) | |
Desmond Maestro 19.4 software | Schrodinger | www.schrodinger.com | |
Download Discovery Studio 2021 | Dassault Systems | https://discover.3ds.com/discovery-studio-visualizer-download. | |
Modeler Version 9.24[17] | University of California | https://salilab.org/modeller/9.24/release.html | |
Pictorial database of 3D structures (pdbsum) | EMBL-EBI | www.ebi.ac.uk/thornton-srv/databases/pdbsum/ | |
PyMOL software | Schrodinger | PyMOL | pymol.org | |
Pyrx software | Sourceforge | Download PyRx - Virtual Screening Tool (sourceforge.net) | |
Python script 3.7.9 shell from the window (64) | Python | Python Release Python 3.7.9 | Python.org | |
SPDBV software | Expasy | http://spdbv.vital-it.ch/disclaim.html |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены