解析表面活性蛋白 D（SP-D）与聚糖结合机制的新型计算流程及其意义

为解决表面活性蛋白 D（SP-D）与多种致病表面聚糖详细结合机制不明的问题，研究人员开发并验证了一种计算流程。研究发现了 SP-D 中关键结合位点及钙螯合模式，还发现 SP-D 与铜绿假单胞菌菌毛聚糖结合最稳定，有助于理解其免疫作用及开发疗法。

　　表面活性蛋白 D（SP-D）在先天免疫系统中发挥着重要作用，它能识别并结合病原体表面的聚糖，促进病原体的清除。然而，由于通过实验解析的蛋白质 - 聚糖晶体结构有限，SP-D 与各种致病表面聚糖之间详细的结合机制仍不明确。为此，研究人员开发并验证了一种计算流程，该流程整合了诱导契合对接（Induced Fit Docking）、分子力学 / 广义 Born 表面积（MMGBSA）结合自由能计算以及结合构象元动力学（Binding Pose MetaDynamics）模拟，以准确预测稳定的 SP-D - 聚糖复合物结构和结合机制。利用这一流程，研究人员确定了 SP-D 中对聚糖识别至关重要的一级和二级结合位点，并揭示了一种与高结合亲和力相关的钙螯合模式。为了展示该流程的实用性，研究人员研究了铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）菌毛聚糖与表面活性蛋白 A（SP-A）、SP-D 和甘露糖结合凝集素（MBL）的结合情况。研究发现，与 SP-A 和 MBL 相比，SP-D 与菌毛聚糖的结合最为稳定，这突出了其在针对铜绿假单胞菌感染的先天免疫反应中的潜在作用。这些发现加深了人们对 SP-D 在先天免疫反应中作用的理解，为设计用于治疗应用的 SP-D 变体提供了基础。此外，该计算流程可作为探索多种具有生物学意义系统中蛋白质 - 配体相互作用的有力工具，为指导实验研究提供了坚实框架，加速了新型疗法的开发，有效弥合了计算研究成果与实际应用之间的差距。