ZG16B错义突变的结构与功能影响:计算预测揭示其在肿瘤进展中的分子机制

【字体: 时间:2025年06月04日 来源:In Silico Pharmacology

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  为解决ZG16B基因变异在肿瘤中功能不清的问题,研究人员通过计算生物学方法系统分析了28个nsSNPs,筛选出W97R、E117K等4个高致病性突变,结合SWISS-MODEL建模、分子动力学模拟(500ns)及蛋白互作分析,发现突变导致氢键破坏、疏水核心改变及与溶菌酶(LYZ)结合能力下降,为癌症诊断和靶向治疗提供新视角。

  

人类zymogen颗粒蛋白16同源物B(ZG16B)作为一种分泌型凝集素,通过调控自分泌和旁分泌信号通路在肿瘤转移中扮演关键角色。尽管其在胰腺癌、结直肠癌等多种恶性肿瘤中高表达,但基因变异对其功能的影响仍属未知领域。

这项研究构建了涵盖28个非同义单核苷酸多态性(nsSNPs)的分析框架,利用SIFT、PolyPhen-2等算法锁定W97R、E117K、Y142N和P186L四个高危突变位点。通过SWISS-MODEL同源建模结合HOPE、Missense3D等工具,发现突变导致蛋白质三维结构出现氢键网络断裂、疏水核心重构等缺陷。DUET和iStable稳定性预测证实这些变异显著降低蛋白折叠稳定性。

500纳秒分子动力学(MD)模拟显示,突变体均方根偏差(RMSD)波动幅度增大,关键功能区的均方根涨落(RMSF)图谱发生明显偏移。更有趣的是,STRING数据库分析和分子对接实验表明,突变体与溶菌酶(LYZ)的结合自由能升高,相互作用界面氢键数量减少40%,疏水作用面积缩小25%。这些发现揭示了肿瘤中ZG16B过表达伴随功能缺失突变的矛盾现象——就像"高速行驶却刹车失灵的汽车",结构缺陷可能导致其促癌信号传导失控。

这项研究为ZG16B变异致癌机制提供了原子层面的解释,其建立的nsSNPs计算评估流程可推广至其他癌症相关基因研究。

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