摘要：本研究旨在通过计算机模拟技术，对红曲桔霉素合成关键酶CitE的抑制剂进行高通量筛选。首先，采用Alphafold 2对CitE蛋白进行同源建模，并与相似序列比对以预测配体结合区域；随后，在Arthor数据库中检索天然配体和黄酮骨架类似物，构建了一个包含20000个化合物的配体库；之后，通过Maestro对CitE蛋白和小分子化合物库进行分子对接，筛选出潜在的CitE配体；并采用Gromacs动力学模拟评估结合稳定性，通过MM/PBSA计算结合自由能，之后对蛋白-配体的结合模式进行分析，进一步确定了槲皮素、木犀草素、芹菜素、染料木素、5，4’-二羟基黄酮、漆黄素等6个小分子配体具有较强的CitE结合性能。固态及液态发酵结果表明，上述化合物具有显著的桔霉素抑制活性。其中，固态发酵（20 mg/28 g干物料）添加上述化合物分别使桔霉素产量降低42.52%、48.81%、32.54%、32.57%、21.02%和13.67%，液态发酵添加（0.1 g/L）上述化合物分别使桔霉素产量降低33.77%、15.58%、33.33%、62.34%、58.87%、50.22%。本研究对建立高效、安全的红曲发酵体系具有借鉴意义。
文章目录
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
1.2 仪器设备
1.3 方法
1.3.1 培养基
1.3.2 同源建模
1.3.3 结合位点的确认
1.3.4 构建化合物库
1.3.5 分子对接
1.3.6 动力学模拟、MM/PBSA与相互作用力分析
1.3.7 菌株培养
1.3.8 发酵培养
1.3.9 桔霉素、色素的提取与检测
1.3.10 色价的测定
1.3.11 数据统计
2 结果与分析
2.1 CitE同源建模及模型评估
2.2 结合位点确认
2.3 对接结果分析
2.4 分子动力学模拟与相互作用力分析
2.4.1 体系稳定性
2.4.2 MM/PBSA结合自由能计算
2.4.3 作用模式分析
2.5 红曲固态发酵验证
2.6 红曲液态发酵验证
3 结论
