2023年1月10日上午,华中农业大学信息学院王晓聪博士受邀通过线上为山东省糖科学与糖工程重点实验室师生作了题为《糖与蛋白相互作用的计算建模与分子动力学模拟》的学术报告。本次报告会由李国云教授主持,实验室主任于广利教授、副主任李春霞教授及50余名师生参会。此次报告会旨在为实验室师生进行糖与蛋白互作的分子动力学模拟理论与相关软件实操培训。
王晓聪博士首先分析了模拟糖与蛋白相互作用的现状和难点。目前,对糖进行正确建模的力场开发难度大,且随着现有计算能力的提升,暴露了模拟过程中糖链构象翻转不完全等问题。由于精准模拟糖与蛋白相互作用的需求正在不断加强,亟需突破系列糖类物质建模的关键技术。
图1. 王晓聪博士介绍糖类分子建模的挑战
随后,王晓聪博士进行了关键技术的介绍,包括分子对接及分子动力学具体实施过程中应掌握的要点。王晓聪博士以Sialyl LewisX为例,首先详细介绍了糖链的构建方法,并讲解了王晓聪博士参与研发的GLYCAM命名规则,针对使用Glycam网站构建特定糖链分子3D模型及对接区域的选择进行了学术分享。
图2. 王晓聪博士演示使用Glycam软件构建Sia-LeX糖链3D模型
王晓聪博士又以Amber软件为例,通过实际脚本操作,演示了糖类分子的分子动力学模拟建模的步骤及需要注意的问题。通过附加具体的代码,阐述了在分子动力学完成之后,需要利用RMSD、RMSF、能量贡献值等多种参数评估晶体结构数据。
图3. 王晓聪博士演示使用脚本操作对糖复合结构进行建模
报告结束后,实验室于广利教授、李春霞教授、李国云教授、蔡超教授分别就王晓聪博士报告内容,结合实验室糖化学与糖药物开发平台近年研究工作,尤其是糖类分子对接和分子动力学模拟相关内容,进行了深入交流和探讨。实验室研究生也积极提问,就自身在实际工作中进行糖类分子对接和分子动力学模拟的相关内容提出疑问,王晓聪博士毫不吝惜为各位同学进行解惑和建议。本次报告会碰撞出了多个新学术火花,为后续深入合作打下了良好基础。
【报告人简介】
王晓聪,博士,华中农业大学信息学院讲师,主要研究方向为计算生物化学及力场开发。2007年在中国科学技术大学化学系获得学士学位,2015年在佐治亚大学化学系获得博士学位,2016.02 – 2018.02在佐治亚大学复杂碳水化合物研究中心Robert J. Woods课题组从事博士后研究工作,2018年回国后任职于华中农业大学信息学院至今。王晓聪博士在Nat. Commun、PNAS、J. Am. Chem. Soc.、J. Org. Chem.等杂志上发表多篇关于糖分子建模、力场研究和分子动力学模拟工作的重要研究论文。