一种提高酶分子突变位点筛选效率的分子改造设计方法技术

本发明专利技术适用于生物工程技术领域，提供了一种提高酶分子突变位点筛选效率的分子改造设计方法，以开源软件AutoDock、Pymol为基础，结合构建的筛选方案，采用全理性蛋白酶设计改造方法，通过定点突变，分子对接以及构建突变位点筛选方案的方法，进行酶分子的全理性设计改造，从而提升酶分子的性能。基于此方法建立的应用系统方便用户在实验前测试大量的突变位点并优先选择突变位点，提升了酶分子突变位点筛选的效率,节约人力、物力和财力。物力和财力。物力和财力。

【技术实现步骤摘要】
一种提高酶分子突变位点筛选效率的分子改造设计方法


[0001]本专利技术属于生物工程
，尤其涉及一种提高酶分子突变位点筛选效率的分子改造设计方法。

技术介绍

[0002]科学技术的进步使计算模拟理论逐渐成熟，计算机性能稳步提升。然而很多时候，理论计算模拟的研究成果和实验中的问题不能很好的结合，计算生物学在酶学研究中的成功运用尚未普及，减慢了酶学研究继续前进的步伐。
[0003]酶和底物间的关系是酶催化研究中的核心问题之一。目前的实验方法，要改造一个新的酶，要通过漫长，复杂，枯燥的流程，得到的仅仅是简单的数据。
[0004]定向进化和理性设计是两种常见的酶分子理性设计改造策略。定向进化策略已经被成功应用于酶活性、稳定性、底物特异性、立体选择性等性质的改造，并因此被授予了2018 年诺贝尔化学奖。然而，定向进化需要构建大规模的突变体文库，建立高通量筛选手段，并耗费大量的人力，物力以及财力，理性设计改造蛋白质的效率较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例的目的在于提供一种提高酶分子突变位点筛选效率的分子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高酶分子突变位点筛选效率的分子改造设计方法，其特征在于，所述方法包括：预先从PDB数据库中下载蛋白结构并通过Pymol软件处理蛋白结构；通过Chemdraw绘制好配体结构，然后通过Chem3D软件MM2分子力学的方法优化配体结构；选定经过软件处理蛋白结构中想要突变的蛋白位点；通过Pymol的Mutagenesis模块的功能对选定的蛋白位点构建定点突变，得到突变后的蛋白结构；将突变后的蛋白结构与配体通过AutoDock对接计算，生成复合物结构；基于复合物结构，将每个单突蛋白输出的10种构象的Binding Energey按照升序方式进行排列，并选取最低分的Binding Energey；根据确定的蛋白的催化机制，确定参与反应的关键氨基酸及其与配体的相互作用方式，再确定发生催化反应的关键氨基酸上的原子与配体上的原子，基于选取的每个单突蛋白对接后最低分的Binding Energy的复合物结构，测量关键氨基酸上的原子与配体上的原子之间的距离；将选择的所有突变位点的蛋白的最低分的Binding Energy进行比较，按照得分的升序方式排列，选出前置百分比最低分的蛋白突变位点并导出至txt文件；将所有单突蛋白对接后基于最低分Binding Energy的结构测得的最低分的距离进行比较，按照得分的升序方式排列，选出前置百分比最低分的蛋白突变位点并导出至txt文件；两种方案输出至同一txt文件中，并用设定标识分隔开，若两种方案的蛋白突变位点有重合，则将重合的蛋白突变位点加*表示，此突变位点为优先选择项。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪辉，龙香，张鲁嘉，冯英慧，沈涛，杜新园，龚蕾，
申请(专利权)人：华东师范大学宁夏夏盛实业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：