天然产物与蛋白互作：SPR表面等离子共振+分子对接+分子动力学模拟验证花青素与XO酶结合

表面等离子共振（Surface Plasmon Resonance, SPR) 技术实时检测SPR角的变化，而SPR角的变化又反映分子结合和解离过程中传感芯片表面分子质量发生的变化，从而实时地监测分子间的相互作用。

为了研究两个分子之间的相互作用，其中一个分子被固定到芯片表面上（称之为Ligand），而另一个分子（称之为analyte）以溶液的形式连续流过芯片表面，检测器能实时检测溶液中的analyte分子与芯片表面的Ligand分子结合、解离过程，并以SPR响应值的形式显示。SPR的方法不仅可以检测是否有特异性的结合，还可以通过数据分析软件获得分子间的结合速率常数（association rate constant，k_a）、解离速率常数（dissociation rate constant，k_d）、平衡解离常数（dissociation equilibrium constant，K_D）等参数。

分子对接技术（molecular docking）：通过计算机计算出药物与蛋白结合的最佳的空间结合构象；能量匹配则是分子间保持稳定结合的基础，通过对受体与配体复合物间的弱相互作用(包括氢键、范德华力、π-π相互作用等)进行计算，找到受体与配体形成的复合物结合能最低，也就是最稳定的构象。

分子动力学模拟技术（Molecular Dynamics Similation）：模拟配体和受体的结合模式，研究分子识别的机制，评估配体和受体的亲和力。

为了更深入地了解豆类食物在控制HUA中的潜在机制，研究者通过生信方法获得了可能的关键基因，并将其编码蛋白与叶酸（5-MTHF）、花青素（Dp-3G和Cy-3G）进行分子对接，评估配体与靶点的结合能力（图4A）。

首先，研究者将5-MTHF分别与PDE 4D（PDB ID：1xom）和IMPDH 2（PDB ID：1b3o）对接（图4B、C）；同时，他们也评估了关键酶XO（PDB ID：2ckj）与Cy-3G和Dp-3G之间的结合能力（图4D、E）。

结果显示Dp-3G与XO的对接分数最佳（-11.453），Dp-3G与XO的GLU 267、ASN 261、VAL 259形成氢键，并与GLU 267形成盐桥。分子对接的结果表明XO是Dp-3G治疗HUA的一个有前景的研究靶点。

分子动力学模拟可以提供相互作用分子随时间变化的动力学的更清晰的见解，为对接研究提供重要的补充信息，并揭示更接近现实环境的构象状态。因此，研究者对从对接获得的XO-Dp-3G的复合物进行了200 ns MD模拟，证明了Dp-3G和XO复合物在模拟水环境中的稳定性（图5A）；200 ns MD模拟过程中，蛋白质-配体复合物的均方根偏差（RMSD）（图5 B）始终保持在0.1 nm左右，表明XO酶-配体复合物在整个MD模拟中的稳定性；根据均方根波动（RMSF）（图5C）结果，在Dp-3G结构结合到酶内部之后，蛋白质活性位点周围的残基保持稳定，暗示Dp-3G的结合可能影响XO酶的活性位点，潜在地影响其催化功能。

图5E显示稳态分析的结果，表明了平衡信号RU与Dp-3G浓度之间的关系。通过拟合该曲线，我们确定了0.25μM（2.5 × 10^-7 M）的平衡解离常数（KD）。该亲和力数值确保了Dp-3G与XO之间有效地相互作用，且不会发生不可逆的结合和潜在的毒性反应。SPR实验的结果为Dp-3G和XO之间的直接相互作用提供了有力的证据。

[1] Chen Y, Jiang Y, Huang L, et al. Urate-lowering effect of delphinidin-3-glucoside in red kidney beans via binding to the FAD site of the XO enzyme. J Adv Res. Published online April 18, 2025. doi:10.1016/j.jare.2025.04.022

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