基于分子动力学模拟的扩展青霉棒曲霉素MFS蛋白转运机制研究

扩展青霉可产生具有毒性的次生代谢产物—棒曲霉素。PatC基因编码MFS转运蛋白将棒曲霉素的前体物质转运至胞外，在棒曲霉素防治中具有较高的参考价值。为研究PatC蛋白的转运机制，利用生物信息学方法预测PatC的空间结构，采用分子对接和分子动力学模拟解析棒曲霉素前体分子（E-ascladiol）与PatC的作用位点及可能的作用机制。结果表明，该蛋白含有546个氨基酸，含有14个跨膜螺旋且具有MFS功能结构域；分子对接结果显示，该蛋白与E-ascladiol存在4个结合位点，分别为SER353、TYR336、PRO339、PRO188。针对Wild蛋白复合体系及P188A突变体系进行200 ns的分子动力学模拟，结果显示小分子底物与PatC结合紧密，且位于氨基酸序列Pro188～Ser197aa和Gly231～Val241aa区域内形成复合体后，蛋白的柔性发生强烈变化，由此可推测这两个区域可能存在作用位点。通过对P188A突变体系的各参数数据的分析，可以预测PRO188作为PatC的重要靶点，为后续的分子实验提供基础理论。该研究结果为探索棒曲霉素的转运机制奠定基础，为防治苹果腐烂提供了新策略...