一种草菇UBEV2抑制剂及其筛选方法和用途技术

本发明专利技术提供了一种草菇UBEV2抑制剂。本发明专利技术利用已报道的UBE2T的别构位点区域，通过同源模建构建了UBEV2蛋白的小分子抑制剂别构位点，结合该药效团模型和类药性五规则，通过分子对接方法筛选出潜在的UBEV2抑制剂小分子化合物，结合计算验证，为草菇抗冻保鲜剂的研发提供先导化合物。本发明专利技术基于UBEV2介导的泛素化导致草菇“低温自溶”，利用UBEV2的抑制剂抑制泛素化过程从而间接削弱草菇低温自溶的原理，进而研发草菇抗冻保鲜剂。

【技术实现步骤摘要】
一种草菇UBEV2抑制剂及其筛选方法和用途
本专利技术属于食品领域，涉及一种食品保鲜剂，具体来说一种草菇UBEV2抑制剂及其筛选方法和用途。
技术介绍
草菇(Volvariellavolvacea)被称为“中国菇”，是一种重要的食用菌。草菇不仅味道鲜美，而且具有重要的医疗保健作用，如抗氧化、调节免疫、抗肿瘤等。草菇肉质鲜美且生长周期短(大约10天左右)，本应成为经济效益很高的食用菌。然而，草菇菌丝的生长和结实要求比较高的温度(28–35℃)，尤其是其菌丝和子实体不耐低温，即使在常规低温4℃下，菌丝和子实体在短时间内便会软化、液化甚至腐烂，即通常所说的“低温自溶”。草菇“低温自溶”的独特性提出了保鲜难题。所以，一直以来草菇的货架期明显短于其它菇类，使其栽培和普及受到极大地限制，也间接影响了降解秸秆经济效益的发挥。泛素结合酶E2(ubiquitin-conjugatingenzyme，UBE2)家族以泛素结合酶方式起作用，直接控制下游底物的修饰类型，在泛素化修饰过程中起核心级联作用。泛素化修饰的蛋白参与信号传导，内吞作用，膜蛋白转运，DNA修复，蛋白降解等多个细胞活动。近来研究发现一个特异的草菇泛素化结合酶E2(aspecificubiquitin-conjugatingE2enzyme，UBEV2)上调表达促进低温自溶，通过加入UBE2家族成员泛素结合酶E2T(UBE2T)的小分子抑制剂能够一定程度抑制低温自溶。因此，通过高通量虚拟筛选UBEV2特异性的小分子抑制剂就有可能开发针对草菇的抗冻保鲜剂。r>
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种草菇UBEV2抑制剂及其筛选方法和用途，所述的这种草菇UBEV2抑制剂及其筛选方法和用途要解决现有技术中草菇的保鲜效果不佳的技术问题。本专利技术提供了一种草菇UBEV2抑制剂，其结构式如下所示：或者本专利技术还提供了上述的草菇UBEV2抑制剂小分子的筛选方法，包括如下步骤：1)同源建模：依据UBEV2蛋白序列，在RCSBPDB库中进行BLAST搜索，得到同源度最高的蛋白是来自人源的UBE2T，UBE2T在UniProtKB数据库登陆号为Q9NPD8，所述的UBE2T蛋白包含一个别构位点抑制剂EM04，将抑制剂EM04周围的氨基酸定义为别构位点；2)虚拟筛选：基于同源模建得到的UBEV2的三维空间结构，从ChemDiv小分子数据库中筛选UBEV2小分子抑制剂，选取步骤1)的别构位点作为小分子抑制剂虚拟筛选的结合位点，利用sybyl-X2.1药物设计平台的Surflex分子对接模块进行第一次筛选，第一次筛选的规则为：化合物的分子量小于700道尔顿；化合物的脂水分配系数的对数值在-4–6范围内；化合物中氢键受体数量不多于15；化合物中氢键给体数量小于等于6；化合物中可旋转键数量小于11；然后再采用Sybyl-X2.1软件中的Surflex模块程序实现分子对接，在第一次筛选的化合物中筛选出分子打分数值在排名前1％的小分子化合物，参数为：“每个碎片的最大构象”为10，“每个分子可旋转键的最大数目”为50，“每个配体的最大姿势数”为3，取消默认的“Per-Dock最小化”和“Post-Dock最小化”的选项，其它参数采用默认值，在首轮虚拟筛选到的排名前1％的结果上，恢复到默认参数，进行第二轮虚拟筛选；3)人工筛选：对二轮虚拟筛选得到的靶中化合物进行人工筛选，标准是：与UBEV2形成稳定的氢键和疏水相互作用，最终从Chemdiv小分子数据库中选取了化合物作为潜在的UBEV2抑制剂。本专利技术提供了上述的抑制剂在削弱草菇低温自溶中的用途。本专利技术利用文献报道的泛素缀合E2酶家族成员UBE2T的别构位点的EM04抑制剂结合区域，通过同源模建构建了UBEV2蛋白的小分子抑制剂别构位点，基于此，进行UBEV2抑制剂小分子的虚拟筛选。所述的UBEV2小分子抑制剂虚拟筛选的方法是片段筛选。所述的UBEV2小分子抑制剂虚拟筛选为二轮虚拟筛选。然后手动筛选考察二轮虚拟筛选获得的化合物的结合亲和力，筛选标准为是否形成多条氢键，化合物的分子结构的亲疏水性与活性位点的匹配程度，化合物的结构是否有足够的刚性，即可旋转键的数量不能太多。本专利技术利用已报道的UBE2T的别构位点区域，通过同源模建构建了UBEV2蛋白的小分子抑制剂别构位点，结合该药效团模型和类药性五规则，通过分子对接方法筛选出潜在的UBEV2抑制剂小分子化合物，结合计算验证，为草菇抗冻保鲜剂的研发提供先导化合物。本专利技术基于UBEV2介导的泛素化导致草菇“低温自溶”，利用UBEV2的抑制剂抑制泛素化过程从而间接削弱草菇低温自溶的原理，进而研发草菇抗冻保鲜剂。本专利技术和已有技术相比，其技术效果是积极和明显的。采用草菇UBEV2抑制剂小分子的虚拟筛选方法，本专利技术具有以下优点：(1)较好的解决了UBEV2序列过长，而绝大部分泛素缀合E2酶家族成员序列较短，无法使用现有晶体结构进行UBEV2同源建模的限制；(2)获得了150个UBEV2的抑制剂小分子化合物。附图说明图1显示了UBEV2和模板(PDB号5NGZ)的序列比对。方框代表UBEV2的别构位点序列比对的起止位置。图2显示了UBEV2蛋白模型评估的拉氏图。图3显示了UBEV2的Verify-3D图。图4显示了UBEV2的三维结构及其比对。(A)UBEV2的三维结构(氨基酸范围7-156)；(B)同源模建出的UBEV2(深灰色cartoon)与其模板蛋白UBE2T(PDB号5NGZ，灰色cartoon)的蛋白三维空间叠合图。UBE2T的别构位点抑制剂EM04以箭头所指的棍棒(stick)标出。图5显示了UBEV2抑制剂的虚拟筛选工作流程。图6显示了化合物E2i与UBEV2相互作用模式图。图中箭头所指的stick表示靶中的化合物E2i。其它stick表示UBEV2上的关键氨基酸残基，也正是这些氨基酸参与了与小分子化合物E2i的结合。图7-21为150个抑制剂小分子化合物的结构式。图22显示了UBEV2和模板(PDB号4CCG)的序列比对。具体实施方式实施例1①同源建模依据UBEV2蛋白序列(图1)，在RCSBPDB库中进行BLAST搜索，得到同源度最高的蛋白是来自人源的UBE2T(UniProtKB数据库登陆号为Q9NPD8)，同源度是38.27％。使用UBE2T的晶体结构5NGZ，5NGZ的优势在于存在一个别构位点抑制剂EM04，可在后续的虚拟筛选过程中，为选择抑制剂活性位点提供帮助。UBE2T别构位点的氨基酸序列在UBEV2序列中也存在，相同度为23.718％(线圈中的氨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种草菇UBEV2抑制剂，其特征在于其结构式如下所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种草菇UBEV2抑制剂，其特征在于其结构式如下所示：























































或者


2.权利要求1所述的一种草菇UBEV2抑制剂小分子的筛选方法，其特征在于包括如下步骤：
1)同源建模：依据UBEV2蛋白序列，在RCSBPDB库中进行BLAST搜索，得到同源度最高的蛋白是来自人源的泛素结合酶E2T，人源的泛素结合酶E2T在UniProtKB数据库登陆号为Q9NPD8，所述的泛素结合酶E2T蛋白包含一个别构位点抑制剂EM04，将抑制剂EM04周围的氨基酸定义为别构位点；
2)虚拟筛选：基于同源模建得到的UBEV2的三维空间结构，从ChemDiv小分子数据库中筛选UBE...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚明，汪滢，万佳宁，鲍大鹏，尚俊军，邹根，郭婷，杨瑞恒，茅文俊，王莹，
申请(专利权)人：上海国森生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31