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人P-糖蛋白(P-gp)的过量表达是使人类癌细胞产生多药耐药性的主要原因,P-gp通过构象转换将细胞内的抗癌药物转运到胞外,从而使化疗失败。因此研究P-gp的构象转换具有重要学术意义和应用价值。本文首先利用同源建模方法构建了人P-gp的三维结构,然后利用靶向分子动力学模拟方法从原子和分子角度解析了P-gp构象转换的作用机理。首先以小鼠P-gp的X射线晶体结构为模板,利用Modeller软件初步构建了100个开口向内的人P-gp的三维结构模型。然后使用molpdf、DOPE和GA341三种打分函数进行筛选得到1个三维结构模型。最后采用拉式构象图对该模型进行评估。结果表明,该模型整体优于文献报导的模型,为后续采用分子动力学模拟法研究人P-gp的构象变化提供了可靠的初始结构。基于全原子力场和分子动力学模拟软件,建立了开口向内和开口向外的膜蛋白质复合体系,且分别对其进行能量最小化和平衡计算以得到完全平衡体系,为分子动力学模拟提供必备的基础。以人P-gp的开口向内的三维结构为初始构象,开口向外的为靶向构象,利用靶向分子动力学模拟研究了人P-gp在膜环境中的构象转换过程。结果表明,在整个构象转换过程中, NBDs间在x和y方向上同时发生了相对运动,促使NBD闭合的过程中发生构象调整以形成正确的ATP结合口袋,NBDs的运动会引起TMD的细胞内末端的关键残基片段(KSs)间产生相对运动,且KSs在y方向的相对运动通过α-螺旋传导至TMD另一末端,从而使人P-gp的构象向外打开。配合常规MD模拟方法,对开口向内和开口向外的膜蛋白质复合体系进行研究,以分析TMD的KSs与NBDs间相互作用。借助于能量分析,探讨了TMDs与NBDs界面的作用网络,发现开口向外体系的作用网络较为复杂,且有利于稳定该体系下的构象。并考察了TMDs与NBDs界面的关键残基对,结果表明,NBDs的x-环对于人P-gp构象变化起关键作用,且E159-R467与D800-R1110、V908-R467与I265-R1110、以及S909-R467与A266-R1110是3对非常保守的关键残基作用对有助于维持NBDs与TMDs间的结合作用。