多糖降解菌的新型麥芽五糖測試計算——復達客戶檢測案例
2022年3月17日,業務部接到江蘇省某大學客戶的計算需求。接到反饋后,第一時間與客戶進行詳細溝通,情況如下:
客戶是江蘇省某大學的博士,之前在和我們合作多次,這次其臨近畢業,需要對其課題進行深入分析研究,與本司達成合作。其要對多糖降解菌的新型麥芽五糖進行深入研究,探究溫度對SdG5A產物特異性和持續性的影響機制。
多糖降解菌(Saccharophagus degradans)的新型麥芽五糖生成酶 (簡稱SdG5A)
其研究目的如下:
研究以來源于SdG5A 為研究對象,構建了新型的SdG5A枯草芽孢桿菌表達體系,能夠實現其高效、穩定、安全表達,并重點研究了重組SdG5A的酶學性質,發現了SdG5A的冷適性和產物特異性。隨后利用RoseTTAFold軟件,成功預測了SdG5A的結構模型。在結構基礎上通過結構分析、分子對接和分子動力學模擬 (molecular dynamics simulation,簡稱MD),鎖定了SdG5A的催化結構域、底物結合口袋及關鍵的無規則卷曲結構域,闡明了這些結構特征與冷適性和產物特異性之間的關系,為后續的酶分子理性設計提供參考。
首先利用 Maestro 軟件對初始 SdMFA 的結構模型進行優化處理,并利用 3D builder 模塊對側鏈缺失的氨基殘基進行修復,選擇 OPLS4 力場進行能量最小化處理。底物小分子化合物利用 LigPrep 進行能量最優化 處理,力場為 OPLS4,共生成 32 個構象。分子動力學模擬軟件為 Desmond,首先體系構建,溶劑模型選擇 TIP3P,盒子 為正交晶系(Orthorhombic),盒子大小 10×10×10,添加 NA+平衡電荷,力場選擇 OPLS4 進行體系構建。
客戶對數據結果非常滿意,通過分子動力學模擬,結果能夠非常好的契合其研究目的,已協助其完成博士論文答辯,之后會繼續合作。