2-氨基噻唑与牛血清白蛋白相互作用的分子机制：多光谱、分子动力学与DFT综合研究

本综述系统阐述了2-氨基噻唑（2-AT）与牛血清白蛋白（BSA）的结合机制，通过多光谱技术（荧光/UV-Vis）、分子对接、分子动力学（MD）和密度泛函理论（DFT）揭示其静态猝灭、自发结合特性及作用力（氢键/范德华力），为药物设计提供分子水平依据。

　　

亮点

• 通过多光谱和理论方法研究了2-AT与BSA的结合机制。

• 结合过程为静态猝灭，主要作用力为氢键和范德华力。

• 2-AT优先结合于BSA的位点II（亚结构域IIIA）。

• 分子对接结合能为-12.73 kJ·mol^-1。

• MD模拟证实了复合物的构象稳定性。

• DFT分析揭示了非共价相互作用的电子和拓扑性质。

结论

血清白蛋白是最丰富的血浆蛋白，是内源性和外源性化合物的关键转运体。本研究显示，2-氨基噻唑（2-AT）作为一种存在于多种药物中的生物活性骨架，能特异性结合牛血清白蛋白（BSA）的Sudlow位点II（亚结构域IIIA），这一点通过荧光猝灭和位点置换研究得以证实。包括UV-Vis、荧光、同步荧光和FT-IR在内的光谱分析表明，2-AT的结合诱导了BSA的构象变化。热力学参数（ΔG°<0，ΔH°<0，ΔS°<0）表明该过程是自发的，主要由氢键和范德华力驱动。分子对接预测结合能为-12.73 kJ·mol^-1，并将2-AT定位在BSA的III A亚结构域内。分子动力学（MD）模拟验证了复合物在100 ns内的稳定性。基于DFT的QTAIM和RDG分析进一步表征了相互作用的非共价性质。这些发现为理解2-AT与血清白蛋白的结合机制及其药代动力学特性提供了重要见解，对合理药物设计具有重要意义。