上海交大最新《Nucleic Acids Research》文章

来自上海交通大学基础医学院细胞分化与凋亡重点实验室的研究人员发表了题为“ASD: a comprehensive database of allosteric proteins and modulators”的研究论文，通过生物信息学手段分析了存在别构效应的各种蛋白，揭示了别构效应发生的机理和出现的方式，探讨了别构损伤和肿瘤、早老性痴呆等疾病的相关性。这一研究成果公布在生物信息学领域著名杂志《Nucleic Acids Research》上。

　　

生物通报道：来自上海交通大学基础医学院细胞分化与凋亡重点实验室，华东理工大学等处的研究人员发表了题为“ASD: a comprehensive database of allosteric proteins and modulators”的研究论文，通过生物信息学手段分析了存在别构效应的各种蛋白，揭示了别构效应发生的机理和出现的方式，探讨了别构损伤和肿瘤、早老性痴呆等疾病的相关性。这一研究成果公布在生物信息学领域著名杂志《Nucleic Acids Research》上。

领导这研究的是细胞分化与凋亡重点实验室张健研究员，其实验室主要从事先导化合物发现及相关的化学生物学的研究，一直致力于综合利用化学、信息学和分子生物学开展重大疾病靶标识别和活性小分子发现的研究。论文第一作者黄志敏系张健研究员硕士研究生。此项成果得到上海交通大学医学院医学科学研究院启动经费及新药国家重点实验室开放基金的资助。

Allosteric regulation（别构调节），是指利用调节物（配体或其它分子）结合在蛋白质活性位点以外的位点（别构位点）所产生的一种直接、快速、有效的蛋白质功能、结构或适应性的调节方式，参与细胞代谢，信号转导等重要生命过程。

张健课题组采用数据挖掘方式，通过生物信息学手段分析了存在别构效应的各种蛋白，揭示了别构效应发生的机理和出现的方式，探讨了别构损伤和肿瘤、早老性痴呆等疾病的相关性，总结了发挥别构调节作用的小分子的本质特征。结果显示别构效应总是伴随着大规模蛋白构象变化产生，别构位点的残基变化会一定程度上影响其构象变化，从而引起相关疾病的产生；同时具有反向调节作用的别构化学小分子可以高度特异性的缓解相应疾病的发生与发展。

这一研究的另一个重要创新是首次建立了一系列别构分子的识别方法，包括别构蛋白的鉴定、别构结合位点的预测及别构化学小分子的发现。该研究受到了论文评阅人的高度好评，认为它不仅为别构组学的发展提供了坚实的基础，拓展了别构效应的生物医学应用范围，而且为新的别构化学分子进入药物发现和开发流程给与了指导性的策略。

（生物通：万纹）

原文摘要：

ASD: a comprehensive database of allosteric proteins and modulators

Allostery is the most direct, rapid and efficient way of regulating protein function, ranging from the control of metabolic mechanisms to signal-transduction pathways. However, an enormous amount of unsystematic allostery information has deterred scientists who could benefit from this field. Here, we present the AlloSteric Database (ASD), the first online database that provides a central resource for the display, search and analysis of structure, function and related annotation for allosteric molecules. Currently, ASD contains 336 allosteric proteins from 101 species and 8095 modulators in three categories (activators, inhibitors and regulators). Proteins are annotated with a detailed description of allostery, biological process and related diseases, and modulators with binding affinity, physicochemical properties and therapeutic area. Integrating the information of allosteric proteins in ASD should allow for the identification of specific allosteric sites of a given subtype among proteins of the same family that can potentially serve as ideal targets for experimental validation. In addition, modulators curated in ASD can be used to investigate potent allosteric targets for the query compound, and also help chemists to implement structure modifications for novel allosteric drug design. Therefore, ASD could be a platform and a starting point for biologists and medicinal chemists for furthering allosteric research. ASD is freely available at http://mdl.shsmu.edu.cn/ASD/.