1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

一、课题的研究意义和研究背景

人类基因组包含超过500种蛋白激酶基因。蛋白激酶是一类催化蛋白磷酸化的庞大酶家族。磷酸化引起蛋白质功能(如位点、与其他蛋白质相互作用或酶活性等)的改变。蛋白磷酸化在细胞增殖、分化和凋亡的调节过程中发挥关键作用，激酶活性异常引起了这些过程的显著变化。需要特别指出的是，激酶异常通常是癌症的信号。大部分cdks与人类癌症密切相关，cdks活性失调引起的增殖失控是许多肿瘤的普遍特征之一[1]。真核细胞的增殖分裂是一个精确而复杂的调控过程。增殖过程是通过细胞周期来完成的，而细胞周期的有序进行有其严格的分子调控机制。目前已发现的参与细胞周期调控主要有三大类分子：细胞周期依赖性激酶(cyclin-dependent kinases，ckds)，细胞周期蛋白(cyclins)，细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂(cyclin-dependent kinases inhitors，ckis)，其中cdk处于核心地位。细胞周期依赖性激酶(cyelin-depend ent kinases，cdks)家族目前共有十三个成员(cdk1到cdk13)，它们与对应的周期蛋白cyclin(s)形成复合物，驱动细胞周期进程或者调控细胞内基因的转录。所以根据其细胞内功能不同分为两大类：控制细胞周期的cdks和控制细胞转录的cdks。我们所研究的cdk9属于后者。

cdk9属于丝氨酸类激酶,它与对应cyclin(s)结合形成正性转录延长因子b（positive transcription elongation factor b，p-tefb），p-tefb是细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶复合物，该复合物能够磷酸化rna聚合酶Ⅱ(rna polymeraseⅡ)和一些负性转录延长因子，从而使转录从起始部位得以延伸,是转录得以延长的核心分子。研究发现cdk9的表达水平或(和)激酶活性的异常会引起细胞内多种蛋白表达或(和)其mrna水平异常，可以说cdk9是肿瘤发生发展过程中最关键分子之一。不同于其他调节细胞周期的cdks，cdk9不仅在基因的转录过程中发挥至关重要的作用，而且也可作为抗肿瘤药物设计的重要靶点，以及用于抗心肌肥大、抗血管生成、抗病毒药物和抗炎药物的研究[2]。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

三、研究方法

本课题选择对于cdk9激酶具有高选择性的抑制剂小分子4-(噻唑-5-基)-2-苯胺基嘧啶类抑制剂为研究体系，利用amber10软件对体系进行模拟计算，分析体系在溶剂中的构象变化，以及激酶与小分子之间的相互作用，最终得出该抑制剂对于cdk7和cdk9的选择性机理。分子动力学模拟是利用全原子力场由amber10软件运行的，在分子动力学模拟之前，必须获得一些配体力场参数的值并加以修改，确定合理的分子力场。

本课题将通过对接、分子动力学模拟和结合自由能计算研究4-(噻唑-5-基)-2-苯胺基嘧啶类抑制剂与激酶的体系。使用amber10的mmpbsa.py过程中的所有系统的结合自由能[15-17]和能量分解[18]分析。