基于分子动力学模拟与实验验证探讨黄芩素抑制PD-1/PD-L1相互作用的分子机制

作     者：郭妍 郭怡琳 刘柏平 徐建国 GUO Yan;GUO Yilin;LIU Boping;XU Jianguo

作者机构：山西师范大学食品科学学院山西太原030031 华南农业大学材料与能源学院广东广州510630 华南农业大学教育部生物材料与能源重点实验室广东广州510630 

出 版 物：《食品工业科技》 (Science and Technology of Food Industry)

年 卷 期：2024年第45卷第2期

页      面：40-47页

核心收录：

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100706[医学-药理学] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

基　　金：山西省基础研究计划项目(202203021212392) 山西省高等学校科技创新计划项目(2022L262) 

主　　题：程序性细胞死亡-1/程序性细胞死亡配体1 天然小分子 黄芩素 分子动力学模拟 抑制机制 

摘      要：为研究黄芩素阻断程序性细胞死亡-1/程序性细胞死亡配体1(PD-1/PD-L1)通路的分子机制,本文首先采用分子对接、分子动力学模拟、结合自由能计算和主成分分析等方法预测了黄芩素的抑制作用,然后利用酶联免疫吸附试验(ELISA)进行了实验验证。结合自由能结果表明,黄芩素与PD-L1二聚体(PD-L1 dimer)的结合亲和力为-32.41±0.31 kcal/mol。结合能分解、接触数和非键相互作用结果显示,黄芩素主要结合在PD-L1 dimer的C-、C’-、F-和G-sheet区域,其中关键残基Tyr56、Met115、Ala121和Asp122与黄芩素之间的非极性相互作用在结合过程中起主导作用。互相关矩阵和二级结构结果进一步表明,黄芩素可与PD-L1 dimer的sheet区域稳定结合。ELISA结果显示黄芩素对PD-1/PD-L1相互作用抑制率的IC_(50)为79.47μg/L。黄芩素可通过直接与PD-L1dimer结合抑制PD-1/PD-L1相互作用,本研究为该通路天然小分子抑制剂的发现提供了依据。