1、L1198F 突變改變抑制劑構象和ATP 位點的結合使Crizoinib 再敏感用小分子抑制劑治療非變性淋巴瘤激酶（ALK）陽性非小細胞肺癌（NSCLC）L1198F通過采用基于 GPU（Graphics sing Unit）加速的分子動力學（MD）Tyr1278L1198F 突變改變抑制劑構象和ATP 位點的結合使Crizoinib 再敏感用小分子抑制劑治療非變性淋巴瘤激酶（ALK）陽性非小細胞肺癌（NSCLC）L1198F通過采用基于 GPU（Graphics sing Unit）加速的分子動力學（MD）Tyr1278ATP關鍵字：ALK，點突變，耐藥性，再敏感1. 簡介重排導致ALK通路

2、3。融合的（NSCLC3-7的NSCLC包括慢性骨髓性白血病6，表皮生長因子受體（EGFR）- 轉移7,8和ALK 重新排列NSCLC9Crizotinib是第一個ALK抑制劑，用于治療由FDA批準的ALK抑制劑批準的NSCLC10。獲得性核苷抗體的主要機制包括AK級抗性突變，例如196MC5Y11216aecn，布吉他濱和洛伐他汀，以克服由AK1 / 22。融合的ALK蛋白上的L1198F突變使得具有關守C1156Y背后的分子機制對于新一代ALK 22。融合的ALK蛋白上的L1198F突變使得具有關守C1156Y背后的分子機制對于新一代ALK認為可行的設計可以有效地治療ALK重新排列的NSC

3、LC。2.1CrizotinibLorlatinib中相關ALKALK30 ns（RMSD RMSD 0.15 nm 1B RMSD 1. crizotiniblorlatinib 相關突變型間變性淋巴瘤激酶（ALK）野生型（WT），C1156Y，L1198F C1156Y-L1198FALK蛋白; （B） 2.2Crizontinib和Lorlatinib與不同親和力的ALK（C1156Y-L1198F）2 / crizotinib和ALK- crizotinib和ALK- 2A，B主要區別是洛伐他汀應該具有更高的選擇性，這是通過僅針對L11982ALK-crizotinib（A，PDBID

4、：5AAB）ALK-洛伐他汀（B，PDB復合物結構。 ALK 的配體和關鍵氨基酸殘基呈現為棒狀模型。 虛線紅線表示由Ligplot通過 對 ALK-抑制劑復合物的結合能分析表明，與 lorlatinib（123.7kJ / / S1 Shaw最大抑制濃度（IC50）22Born表面積（HawkinsGB / / S1ALK-ALK-4.8 圖 3. ALK-crizotinib 和 ALK- 洛伐他汀復合物的能量分解。 通過 AutoDock 1.1.2，HawkinsBorn（HawkinsGBSA）面積（MMPBSA）crizotiniblorlatinibALK3 / 的相對折疊定義為結

5、合能從洛伐他汀降低至克里他汀的折疊。2.3. Root-Mean-DeviationComparisonofALKCrizotinibandALKLorlatinib 和 的相對折疊定義為結合能從洛伐他汀降低至克里他汀的折疊。2.3. Root-Mean-DeviationComparisonofALKCrizotinibandALKLorlatinib 和 4A- ALK RMSD 從開始到結束是非常穩定的（4B 4ALK-crizotinibALK-洛伐他汀復合物的均方方差（RMSD）（A）;ALK-crizotinibALK-lorlatinib（B）2.4.鑒定影響ALKALKALK-

6、crizotinib 靜電能量變化趨勢和 ALK-洛伐他汀復合物在 MD 模擬中三個時間段（5-10ns，20-30ns（表 174個氨基酸殘基（表5AS3Met1199，Asp1203，Glu1210 5.60,1.14,1.14,7.86 8.55（54 / 5ALK（A）ALK關鍵氨基酸殘基（PDBID：5AA8）; （B）2.5.Crizotinib5ALK（A）ALK關鍵氨基酸殘基（PDBID：5AA8）; （B）2.5.CrizotinibLorlatinibALKALK-crizotinib的二維（2D）相互作用圖，ALK-lorlatinib分析ALK和小分子藥物之間的氫鍵形成

7、和疏水相互作用（6crizotinib 的N22 N23 與ALK 的Glu1197 和 Met1199 2.96 3.02Lorlatinib 通過N3，N17 和N24形成三個氫鍵與ALK的Glu1197Met11992.96，2.813.58。在疏水相互作用方面，氨基酸殘基Leu1122，Ala1148，Leu1196，Ala1200，Gly1202 Leu1256 在crizotinib lorlatinib Lys1150 和Arg1253 ALK-三氮因動物相互作用，而 6ALK（2D）LigpoltPDBID：5AAB）和洛伐他汀（B，PDB：ID5AA8）2D5 / Glu11

8、97 Met1199 的氫鍵相對于時間的距離（1在模擬的整個過程中，Glu1197 Met1199 ALK-crizotinib ALK-洛伐他汀復合物中都顯著 1ALKDistancetotheInhibitor(nm0 51020252530Glu1197 Met1199 的氫鍵相對于時間的距離（1在模擬的整個過程中，Glu1197 Met1199 ALK-crizotinib ALK-洛伐他汀復合物中都顯著 1ALKDistancetotheInhibitor(nm0 510202525300 51020252530Glu1197 2.6.分析參與 ATP 7 S4S4這是影響ALK治療

9、生理結局的兩個關鍵事件。7ALK波動（RMSF）crizotinib（紅線或洛伐他汀相關（黑線）ALKRMSF6 / 2.7.L1198F突變影響ALKATP 2.7.L1198F突變影響ALKATP 建模研究表明，這部分蛋白質的突變可能會空間阻礙 ATP 結合24通過 RMSD ALK - ATP MD ALK-crizotinib 8A8Bcrizotinib 相關復合物中，ATP 0.21nm0.29nm相比。氯唑替尼聯合復合物中最大的波動為 0.38nm，與洛伐他汀相關復合物中的 0.42nm 相 8ALK-ATP偏差（RMSD）（A）;分析了兩個復合體之間的RMSF變化（960ns的

10、模擬，His1124crizotinib lorlatinib ALK RMSF 值差異（0.27nm）S5 重要性。此外，RMSF 分析還發現 Arg1279 給出了第二大的 RMSF 值差異（0.24nm，并且 S5 于所述激酶結構域的活化環中 YRASYY 序列，和 Tyr1278 7 / 25被磷酸化。據推測，L1198FATPHis1124 ALK 的 MD 分析中鑒定的關鍵氨基酸，包括 25被磷酸化。據推測，L1198FATPHis1124 ALK 的 MD 分析中鑒定的關鍵氨基酸，包括 Met1199，Asp1203，Glu1210 Tyr1278，與另一組的實驗結果一致（2。這

11、些氨基酸殘基參與抑制劑結合（Lys1150，Met1199，Asp1203 Glu1210）24,26，ATP 結合 （yr12789ALK-ATP波動（RMSF）crizotinib（紅線或洛伐他汀相關（黑線）ALKRMSF2ALK Described Inhibitor 分析了His1124Glu1210彎處（10A，a d20-25ns 時，克立替尼相關ALK 中相應結構域的結構與洛伐他汀相關蛋白的結構顯著不同（10A，圖b 。變化由轉向轉為線圈表示。在模擬結束時，這種差異仍然可以觀察到（10A，圖c和10B所示，aa1203-1213的二級結構主要由-8 / 旋和線圈組成。在模擬開始時

12、（5-10ns，ALK-crizotinib和ALK-洛伐他汀復合物之間的殘基 旋和線圈組成。在模擬開始時（5-10ns，ALK-crizotinib和ALK-洛伐他汀復合物之間的殘基 1203至1213之間沒有明顯的差異。在20-25 ns期間，ALK-三唑酮的二級結構從-螺旋線顯著f，ALK-的二級結構差異與crizotinib和lorlatinib的RMSD一致，如圖4B所示，表明ALK蛋白在關鍵結構域的劇烈構象位移以適應crizotinib圖 10. His1124 和 Gu121 周圍結構域的二級結構比較。 提取和疊加與不同時間點的 ALK-汀相關抑制劑（PDB ID：5AA a-c

13、）和 crizotinib 相關（PDB D： d-f）（PDB）結構 分析 His1124（A）和 Glu1210（B）周圍結構域的二級結構變化。 來自六個不同時點的結構和顏色編碼（5-10 ns：5 ns6 ns7 ns8 ns9 ns10 紫色; 20-25 ns：20 ns 紅色，21 ns 橙色，22ns 黃色，23ns 綠色，24ns 藍色，25ns 紫色; 30ns：25ns紅色，26ns橙色，27ns黃色，28ns綠色，29ns色，30ns紫色3. 3.1從結構生物信息學研究協作組（RCSB）PDB 中使5AA8,5AA95A9U 從野生型和與抑制劑復合的突變ALK 結。 26

14、2XP2,5 AAA，5AAB 5AACcrizotinib4CLI，5AA8,5AA95A9U 絡合與洛伐他汀復合9 / 3.2（i）28DOCK 6.5 程序（UCSF）在以下參數下進行對接：5AAB，箱邊距3.2（i）28DOCK 6.5 程序（UCSF）在以下參數下進行對接：5AAB，箱邊距= 0.5nm，選擇球體= 1.0nm，最大取向= 2300; 5AA8，箱邊距= 0.5nm，選擇球= 1.0nm，最大取向= 5000。AutoDock Vina1.5nm邊長（5AAB，center_x = 37.935，center_y = = 17.016; 5AA8，center_x =

15、 38.053，center_y = 47.101，center_z = 16.983）許配體的側鏈柔性扭轉。最佳能量與最高能量之間的最大能量差為 3，提取最低能量進一步分首先通過DOCK 6.5的網格評分分析ALK抑制劑復合物，然后用描述符和霍金斯GB / GB / SA 評分通過分子力學廣義出生表面積（MM / GBSA）計算能量。3.3使用GROMACS4.6.7 29封裝和具有TIP3P水模型的Amber ff99sb擬30Crizotinib 和洛伐他汀均在一般琥珀力場（GAFF）下，通過 AM1-BBC 法加入電荷。parmchk 考慮長距離靜電相互作用，線性約束求解器（LINCS

16、）33配體配合物1.00.15molL的Na和Cl-中MD 模擬之前，將復合物松弛至1000kJ / molnm50,000 小化。在能量最小化之后，系統的溫度控制在恒定數量的顆粒，體積和溫度（NVT）100 300 K1 100 ps 恒定數量的顆粒，壓力和溫度（NPT）下2fs30nsMD8ps3.4GROMACS 4.6.7 g_rmsf，g_rmsd do_dssp RMSF，RMSD 3.5 使用VMD1.9.2進行分子動力學軌跡可視化34。 應用GROMACS4.6.7的g_mmpbsaAmber 9（）mm_pbsa.pl10/ MM / PBSAALK-G=EMM+GsolEM

17、M=Ebonded+(EvdwMM / PBSAALK-G=EMM+GsolEMM=Ebonded+(EvdwGsol=GpolarVan der Waals（Evdw）和靜電相互作用（Eele）可以通過分子力學（MM）法（等式2 - 在的研究中，MMGBSA（4G=EMM+GsolEMM=EvdwEsol=EGB能（Gsol）Born（GB）3.6.如果相同氨基酸殘基的ALK-crizotinibALK-5-10ns20-25ns1.如果能量變化趨勢相反，則殘差獲得-120-25ns和 25-30ns“2”ALK-crizotinib 到ALK-洛伐他汀RMSF4. 獲得性抗小分子抑制劑現在

18、是治療 NSCLC 的ALKL1198Fcrizotinib C1156Y-L1198F ALK 11/ RMSD L1198F ALK ATP 5 Tyr1278Arg1279L1198 參考文獻 .J.CancerRMSD L1198F ALK ATP 5 Tyr1278Arg1279L1198 參考文獻 .J.Cancer2013,132,11331145.CrossRefrevalencefor27headultpopulationLemmon, M.A.; Schlessinger, J. Cell signaling by receptor tyrosine kinases. Ce

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