基于分子动力学模拟的GPR10靶向siRNA设计：为激素依赖性子宫肌瘤提供稳定RNAi治疗新策略

本研究针对子宫肌瘤(UF)治疗中GPR10靶点缺乏精准干预手段的问题，通过多层级计算生物学方法筛选出特异性siRNA分子。研究人员结合热力学评估、二级结构建模和分子对接技术，从275个候选siRNA中鉴定出siRNA8和siRNA12两个先导分子，其与Argonaute 2(AGO2)结合能分别达-370.24和-348.68 kcal/mol，预测沉默效率>93.5%。100 ns分子动力学模拟证实复合物结构稳定性，为临床转化提供理论基础。

　　

子宫肌瘤作为困扰75%育龄女性的常见良性肿瘤，其治疗长期面临两难困境：手术切除创伤大，而激素疗法又难以根治。近年研究发现G蛋白偶联受体10(GPR10)通过PI3K/Akt和MAPK/ERK信号通路异常激活，成为驱动肌瘤生长的"分子开关"。但传统小分子药物难以精准靶向GPR10，这促使Srineevas Sriram团队在《Scientific Reports》发表突破性研究，开创性地将计算生物学与RNA干扰技术结合，为这一临床难题提供全新解决方案。

研究团队采用多学科交叉技术路线：通过siDirect 2.0筛选275个候选siRNA，运用RNAstructure和Mfold进行二级结构预测，采用HDOCK服务器完成siRNA-AGO2分子对接（CHARMM36力场），最终通过100 ns分子动力学模拟（GROMACS 2023.1）验证复合物稳定性。所有计算基于NCBI数据库获取的GPR10 mRNA序列(NM_004248.3)和AlphaFold预测的AGO2结构(Q9UKV8)。

结果与讨论

数据集收集

研究以GPR10 mRNA全长序列为靶点，选用预测精度达pLDDT>90的AGO2结构模型，确保后续分析的可靠性。

siRNA候选分子设计

通过三重算法(Ui-Tei/Reynolds/Amarzguioui)筛选出23个符合GC含量(30-55%)和种子区熔解温度(<21.5°C)要求的siRNA，其中siRNA8靶向2031-2053位点，展现独特优势：38%的GC含量平衡了结合强度与特异性，84.9°C的Tm(Conc)保证生理温度下的稳定性。

结构与热力学分析

MaxExpect预测显示siRNA8自由能仅1.9 kcal/mol，DuplexFold计算其与mRNA结合能-33.7 kcal/mol。OligoWalk评估其沉默效率达93.44%，显著优于其他候选。

AGO2蛋白对接

分子对接揭示siRNA8以-370.24 kcal/mol的结合能创下最高记录，其3'端与PAZ域、5'端与MID域形成关键氢键网络。

分子动力学模拟

100 ns模拟显示siRNA8复合物势能低至-2,191,432.76 kJ/mol，其动态柔性更利于RISC装载，而siRNA12则呈现过度刚性。

这项研究首次系统论证GPR10作为子宫肌瘤治疗靶点的可操作性，建立从靶点验证到药物设计的完整研究范式。siRNA8展现的"刚性-柔性平衡"特性为RNAi药物设计提供新思路，其模块化设计策略可推广至其他激素依赖性疾病。未来研究需解决体内递送难题，如采用GalNAc偶联或LNP封装技术，推动该成果向临床转化。印度VIT研究所团队的工作，为攻克这一长期被忽视的女性健康问题带来曙光。