CETP输运胆固醇酯机理的分子动力学研究

批准号:
11374237
项目类别:
面上项目
资助金额:
76.0 万元
负责人:
张胜利
依托单位:
学科分类:
A2013.软凝聚态与生物物理
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
夏明岗、赵述敏、龚白桦、张杨、方党旗、周晓华、雷东升、张星
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中文摘要
胆固醇酯转移蛋白CETP是人类"头号杀手"心脑血管动脉粥样硬化疾病药物设计中的靶蛋白,其脂转运机理是一个关乎人类健康并亟待解决的重大问题。本项目拟采用分子动力学模拟方法,研究CETP传输胆固醇酯的物理机理。识别并表征CETP输运胆固醇酯的最优化路径,确定输运路径中势阱的位置与深度以及势垒的位置与高度,定位影响胆固醇酯传输的关键氨基酸位点。分析胆固醇酯传输过程中CETP整体和局部结构变化规律,探讨影响其传输的物理因素。分析胆固醇酯传输中潜在的中间态及其稳定性,研究如何通过调节中间态改变CETP的脂传输活性。探讨利用小分子阻止胆固醇酯传输,降低CETP活性的手段。研究胆固醇酯分子在CETP内传输的动力学特性,确认其在生理条件下穿越传输通道的物理原因,探讨CETP介导胆固醇酯转运的机理及调控CETP脂转运活性的方法。本项目研究对揭示脂转移物理规律、研发高效抗动脉粥样硬化药物都具有重要的科学意义。
英文摘要
Cholesteryl ester transfer protein (CETP) is the target protein for drug design to provent cardiovascular and cerebrovascular atherosclerotic disease that is ranked as number one human killer. The mechanism of cholesteryl esters (CE) transfer is a major and urgent scientific issues on human health. We will investigate the physical mechanism of CETP-mediated cholesteryl esters (CE) transfer by means of molecule dynamics in this project. The optimal path of CE transfer in CETP will be recognized and characterized in the research. The depth and position of potential wells, and the height and position of potential barrier of CE transfer path will be determined quantitatively. The crucial amino acid sites to affect the CE transfer will be located. Through analyzing the global and local variations of CETP structure, the physical cause of CE transfer will be investigated. Having studied the latent intermediate states and their stability, we will further research how to change the CETP activity of CE transfer by adjusting the states. The way to hinder the CE transfer and reduce the activity of CETP will be discussed. By examinating the dynamics property of CE transfer, the physical cause of CE transfer will be investigated under physiological condition to reveal the mechanism of CE transfer mediated by CETP and the fashion of modulating the CETP activity. The studies in the project are scientifically significant on discovering the principle of CE transfer and developing drugs for anti-cardiovascular and cerebrovascular atherosclerotic disease.
胆固醇酯转运蛋白CETP的功能是调控生命体中的脂代谢,从高密度脂蛋白中的胆固醇酯转运到低密度或极低密度脂蛋白,并进行甘油三酯的逆向转运,为倍受瞩目的心脑血管动脉粥样硬化疾病预防与治疗的药物设计靶蛋白,其脂转运机理是一个关乎人类健康并亟待解决的重大问题。. 本项目研究了CETP传输胆固醇酯的分子物理机理,运用分子动力学模拟方法,分析了CETP介导胆固醇酯分子的输运过程,探讨CETP的胆固醇酯分子传输机制。确认CETP现有的抑制剂作用位点和潜在的新型抑制剂作用位点,并筛选新型抑制剂。. 该项目建立了无突变原生的CETP全原子三维结构模型,并建立了糖基化原生的CETP全原子三维结构模型。确定了CETP中部疏水腔和各疏水小腔从N端到C端联成一个通道,胆固醇酯分子能够的在其中传输,传输的优化路径位于该通道的中线。计算出了传输路径的胆固醇酯运动分子势能曲线,发现了传输路径中的势垒和势阱,势垒分别由氨基酸I15、L23与V198,I205、L206、M433与F263和F265形成,势阱分别由氨基酸R158h和F115与F167,F301与M412形成。正在临床试验的抑制剂torcetrapib、anacetrapib、evacetrapib,能使CETP内形成数条氢键,例如:Thr138 – Asn192,Arg37 – Glu186等,抑制胆固醇酯传输。提出了CETP的N端和C端开口为抑制剂药物设计的新型靶点,并计算模拟筛选出若干小分子抑制剂。. 该项目研究揭示了胆固醇酯分子转移机理,为开发CETP抑制药物奠定坚实的理论基础。不但对发展生物物理理论具有重要的学术意义,而且对开发CETP抑制药物具有指导意义。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Membrane Fusion Involved in Neurotransmission: Glimpse from Electron Microscope and Molecular Simulation.
参与神经传递的膜融合:电子显微镜和分子模拟的一瞥
DOI:10.3389/fnmol.2017.00168
发表时间:2017
期刊:Frontiers in molecular neuroscience
影响因子:4.8
作者:Yang Z;Gou L;Chen S;Li N;Zhang S;Zhang L
通讯作者:Zhang L
DOI:10.1038/srep16720
发表时间:2015-11-16
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Chen X;Gao P;Guo L;Zhang S
通讯作者:Zhang S
Structure and Function of Cholesteryl Ester Transfer Protein in Transferring Cholesteryl Ester
胆固醇酯转移蛋白的结构和转移胆固醇酯的功能
DOI:10.7536/pc131028
发表时间:2014
期刊:Progress in Chemistry
影响因子:1.3
作者:Lei Dongsheng;Tong Huimin;Zhang Lei;Zhang Xing;Zhang Shengli;Ren Gang
通讯作者:Ren Gang
Structure-property relationships of cell clusters in biotissues: 2D analysis
生物组织中细胞簇的结构-性质关系:二维分析
DOI:10.1039/c7cp00007c
发表时间:2017
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics
影响因子:3.3
作者:Zhou Xiaohua;Zhang Erhu;Xia Minggang;Zhang Lei;Tian Zhiqi;Liu Jianlin;Zhang Shengli
通讯作者:Zhang Shengli
Effects of ganoderic acids on epileptiform discharge hippocampal neurons: insights from alterations of BDNF,TRPC3 and apoptosis
灵芝酸对癫痫样放电海马神经元的影响:BDNF、TRPC3 和细胞凋亡改变的见解
DOI:10.1691/ph.2016.5889
发表时间:2016
期刊:Pharmazie
影响因子:1.6
作者:Yang Zhi-Wei;Wu Fei;Zhang Sheng-Li
通讯作者:Zhang Sheng-Li
关键TOPK复合体结构及其调控癌症的分子物理机制研究
- 批准号:11774280
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:张胜利
- 依托单位:
弯曲碳纳米管载流子的自旋轨道耦合及其物理效应
- 批准号:11074196
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:35.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:张胜利
- 依托单位:
B-M动力学模型与碳纳米管构象及球蛋白质折叠
- 批准号:10374075
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:21.0万元
- 批准年份:2003
- 负责人:张胜利
- 依托单位:
纽结与物理学几个前沿问题
- 批准号:19875038
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:7.5万元
- 批准年份:1998
- 负责人:张胜利
- 依托单位:
凝聚态物质的拓扑规范场理论
- 批准号:19105004
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:1.5万元
- 批准年份:1991
- 负责人:张胜利
- 依托单位:
国内基金
海外基金
