[发明专利]一种电压-门控钠离子通道的结构预测方法

权利要求书

1.一种适用于电压-门控钠离子通道的结构预测方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

1)收集Na_v1.5_PD不同结构域的氨基酸序列，利用HHpred在线服务，分别完成四个亚基与相应模板的序列比对，确定组成孔道结构域的四个亚基的序列组成，并生成多序列比对文件；

2)利用rosetta膜蛋白的同源模建方法，首先将序列比对完全比对的部分进行拷贝，然后将不能与模板序列比对的部分利用de novo的片段拼接方法生成片段结构，最终对于Na_v1.5孔道结构域四个亚基的每一个亚基生成待筛选的构建结构；

3)利用rosetta的能量计算，选取10000个可能结构中能量在前10％的1000个结构，然后分别计算1000个结构两两之间的RMSD值，按照RMSD值进行聚类；根据RMSD值，对每个亚基所生成的可能结构进行聚类；

4)对步骤3)的聚类结果，分别选取每一个亚基结构中包含结构数量最多的2类，然后利用dDEFINR对挑选出来的各个类中的结构进行打分，排序，挑选得分最高的前两个结构作为该亚基的初始结构；

将挑选出来的初始结构，通过TMalign比对到其模板结构上，并按照亚基A-D顺时针排列的顺序，进行蛋白质结构组装，并对组装后的结构通过rosettaMP进行膜蛋白结构打分，排序，选取能量最低的open16作为所构建模型的初始结构；

5)利用Charmm-GUI首先对所构建模型的初始结构加膜，构建膜蛋白加膜体系，将整个体系利用amber16软件包进行结构优化及分子动力学模拟；确定最终结构。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤1)中确定了组成Na_v1.5_PD的四个亚基的序列组成，其中亚基I包含163个残基，亚基II包含102个残基，亚基III包含141个残基，亚基IV包含117个残基。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤1)中的相应模板为Na_vMs的四个结构域。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤5)的加膜体系，整个体系由122949个原子组成，其中包括：蛋白的8409个重原子，801个POPC磷脂分子，40993个水分子，69个Na⁺离子以及55个Cl^-离子。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤5)的结构优化及动力学模拟的具体操作如下：首先固定整个蛋白分子不动，对整个体系进行0.5ns的平衡动力学；其次，依次放开轻原子，放开全部原子进行整个体系的优化2ns；然后分别采用共轭梯度法和最陡下降法进行整个体系40ns的分子动力学优化；最后在310K，1个大气压下进行300ns的分子动力学模拟。