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为探究电场影响下 Sqle 蛋白结构变化机制，研究人员运用分子动力学（MD）模拟，在 0 V/nm ≤ E ≤ 1 V/nm 电场强度范围研究 Sqle 蛋白。结果发现电场使 Sqle 结构不稳定、氢键减少等。这有助于理解其在肿瘤治疗中的作用，为新疗法提供思路。
在生命的微观世界里，肿瘤的治疗一直是医学领域的重点攻坚方向。Squalene epoxidase（Sqle，角鲨烯环氧酶）作为一种关键酶，在胆固醇生物合成的后期阶段扮演着重要角色。它位于人类染色体 8q24.13，已被美国食品药品监督管理局（FDA）批准作为抗肿瘤靶点。众多研究表明，Sqle 在多种肿瘤中高表达，与肿瘤的发生、发展和转移密切相关 。例如，在胰腺癌组织中，Sqle 水平显著高于正常组织，且高表达的 Sqle 与患者较短的总生存期相关；在结直肠癌中，Sqle 的过表达会刺激癌细胞增殖 。然而，目前对于 Sqle 在肿瘤治疗中的作用机制，尤其是在电场影响下的变化，仍存在诸多未知。
为了深入探索这些未知，研究人员开展了一项重要研究。尽管文章未明确研究机构，但他们聚焦于 Sqle 在电场暴露下的动态变化。研究人员通过一系列实验和分析，发现电场会使 Sqle 蛋白结构变得不稳定，原本稳定的 α- 螺旋和 β- 折叠结构会解旋成不稳定的线圈构象。同时，电场强度与结构解旋之间存在线性关系，较强的电场会导致 Sqle 蛋白的均方根偏差（RMSD）值显著增加，表明其构象发生了明显变化。此外，电场还会促进 Sqle 蛋白的灵活性，减少氢键数量，并且随着电场强度的增加，总偶极矩也会增大 。这些研究结论对于理解 Sqle 在肿瘤治疗中的作用具有重要意义，为开发新型肿瘤治疗方法提供了潜在的方向，有望推动肿瘤治疗领域取得新的突破。该研究成果发表在《Biochemical and Biophysical Research Communications》上。
研究人员在开展这项研究时，主要运用了以下关键技术方法：首先，从 AlphaFold 蛋白质结构数据库获取小鼠 Sqle 蛋白（AF-P52019-F1-model_v4）的结构，去除水分子和杂原子，修正原子结构的不准确之处；然后，利用 GROMACS 2021 软件包和 CHARMM36 力场对蛋白系统进行模拟；最后，通过分析均方根偏差（RMSD）、均方根波动（RMSF）、回转半径（Rg）、氢键动力学、偶极矩以及二级结构的变化等参数，探究不同电场强度对 Sqle 蛋白的影响 。
下面来详细了解研究结果：
- Sqle 蛋白初始结构预处理：研究人员从 AlphaFold 蛋白质结构数据库获取小鼠 Sqle 蛋白结构，去除无关成分，仅保留蛋白质部分，并修正原子结构，为后续精确分析奠定基础。
- 模拟系统构建：运用 GROMACS 2021 软件包和 CHARMM36 力场，构建模拟 Sqle 蛋白系统，确保模拟环境的科学性和准确性。
- Sqle 蛋白的快照分析：通过对不同电场条件下 300 ns 时的 Sqle 蛋白进行快照分析发现，在电场强度 EF = 0 V/nm 和 0.05 V/nm 时，Sqle 的三维构象基本不变，中央区域的 α- 螺旋和 β- 折叠结构完整，整体结构紧密；而当电场强度增加时，Sqle 的三维构象出现显著改变 。
研究结论表明，研究 Sqle 蛋白在直流电场（dcEF）下的结构变化，有助于深入理解肿瘤电疗的机制，为癌症治疗确定了一个潜在的关键靶点。在讨论部分，研究人员提到 Sqle 在甲羟戊酸 - 胆固醇途径中至关重要，参与多种细胞生理过程，它催化角鲨烯转化为 2,3 - 环氧角鲨烯，是该代谢途径的首个加氧步骤 。尽管目前对 Sqle 在癌症生物学中的功能和机制有了一定认识，但它在癌症进展中的具体贡献和完整机制仍有待进一步明确。这项研究的重要意义在于，为肿瘤治疗领域提供了新的视角和潜在方向，让科研人员对 Sqle 与电场的关系有了更深入的理解，有望基于此开发出更有效的肿瘤治疗策略，为攻克癌症这一难题带来新的希望。
