针对栗象（Tribolium castaneum）GSTe2的新抑制剂鉴定：蛋白质建模、基于结构的虚拟筛选及分子动力学模拟

《Molecular Simulation》：Identification of novel inhibitor against Tribolium castaneum GSTe2: protein modelling, structure-based virtual screening and molecular dynamics simulation

果蝇GSTe2抑制剂筛选：通过AlphaFold2结构建模和ZINC20数据库虚拟筛选，发现ZINC000111483109对TcGSTe2抑制活性最佳。分子动力学和PCA分析显示该化合物与酶形成π-烷基、酰胺-π堆积及盐桥等多类型稳定相互作用，抑制效果优于GTX。研究为开发新型抗药性克服策略提供理论依据，但需实验验证实际功效。

　　

摘要

昆虫特异性的ε-谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）在杀虫剂解毒、抗性以及昆虫变态过程中起着关键作用。Tribolium castaneum的GSTe2（TcGSTe2）与昆虫变态过程相关，其活性受到抑制会干扰这一过程。本研究采用计算方法来寻找潜在的TcGSTe2抑制剂。首先使用AlphaFold2进行蛋白质建模，随后对ZINC20数据库中的GTX类似化合物库进行基于结构的虚拟筛选。根据LibDock评分较高以及与GTX相比具有更优的DOCKER能量值（且无毒性风险），选出了候选化合物ZINC000111483109。DOCKER分析显示，ZINC000111483109与TcGSTe2之间存在多种相互作用：与Pro12的π-烷基相互作用、与Ser111的酰胺-π堆叠相互作用，以及与A链的Arg119和B链的Arg109形成的强盐桥，这些结合模式比GTX更为丰富多样。进一步的分子动力学（MD）模拟和主成分分析（PCA）结果进一步证实了ZINC000111483109-TcGSTe2复合物的优异结合亲和力和稳定性，这一结论得到了RMSD、RMSF、Rg、SASA、氢键数量、总势能及自由能景观分析的支持。这些发现表明ZINC000111483109作为TcGSTe2抑制剂具有良好潜力，有望用于克服T. castaneum对杀虫剂的抗性。然而，仍需通过体外和体内实验验证其作为杀虫剂或增效剂的实际效果。