疾病的发生通常都是由于细胞内生物分子发生变异或者不同组成分子的相对含量发生剧烈变化所导致的，而且大多数实验发现都是关注前者。近期，我所李国辉研究员与中山大学实验合作者刘强团队合作，作为共同第一作者在Nature Communications2016上发表生物分子模拟应用研究领域新进展。 

　　AURKA在细胞分化中非常关键，也在肿瘤发生和发展中扮演至关重要的角色。以往实验研究显示核内AURKA与癌症治疗效果差有关联，同时，细胞质内的AURKA在某些细胞系中并不会诱导癌症形成，这些都能表明AURKA除了具有一般激酶的功能之外，在癌症发生发展中还扮演着其他未知的重要角色。中山大学实验合作者刘强团队发现在乳腺癌干细胞中AURKA蛋白在细胞核中含量显著增加，而且通过与另外一个蛋白RNPK相互作用形成复合体，具有转录因子的功能，激活了MYC启动子，进而控制一系列乳腺癌相关蛋白表达量的变化。而这一复合物到底是如何形成的，结合模式以及三维结构具体是什么样的对于回答上述实验现象的分子机制至关重要。 

　　如果利用结构生物学手段对于这样的问题需要花费几年的时间才有可能完成，分子模拟是除了实验之外唯一可选方案。李国辉团队通过一系列分子建模方法构建了全长的AURKA和RNPK蛋白三维结构，利用超算的计算资源和巧妙的模拟计算过程设计，首次完成了2微秒长度的两种蛋白质识别过程分子动力学模拟，经过统计分析发现了他们结合的可能模式以及相互作用位点，理论预测的结合位点中有75%都被实验证实确实影响两个蛋白的结合，为解析这一复合体分子识别的机制提供了重要理论基础，与实验工作者紧密合作完整地回答了实验发现的微观分子机制，为疾病的诊断治疗提供了崭新的研究思路，为下一代抗癌药物研发提供了全新的设计靶标。(文/图 李国辉)