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CML 双抑制剂分子动力学模拟——项目原理说明(快速理解版)

这个项目在做什么?

简单来说:我们用超级计算机模拟两种药物同时锁住一个癌症蛋白,看看是不是比单独用效果更好。

背景故事

慢性粒细胞白血病(CML)的”罪魁祸首”是一个叫 ABL1 的蛋白质。正常情况下它帮细胞传递信号,但在 CML 患者体内,它失控了——不停地告诉细胞”快分裂!“,导致癌症。

医生们发明了两把”锁”来锁住这个蛋白:

🔒 第一把锁:奥雷巴替尼(Olverembatinib) - 作用:塞进蛋白的”发动机口”,让它完全启动不了 - 类比:把钥匙孔堵住,发动机打不着火

🔒 第二把锁:阿思尼布(Asciminib) - 作用:卡住蛋白的另一个开关——“油门踏板” - 类比:即使发动机勉强启动了,油门也踩不下去

临床上教授团队已经发现:两药一起用,效果明显好于单独用其中任何一种。但是——为什么?分子层面到底发生了什么?

这就是我们要回答的问题。

我们怎么做的?

想象一个超级放大镜

把蛋白质放大到原子级别,把药物分子也放进去,再加上水、盐等真实环境因素,构建一个”虚拟实验室”。

然后按下”播放键”

用物理定律(牛顿力学)计算每个原子在每一瞬间的运动,像拍电影一样记录下来。

一些数字: - 盒子里有 79,500 个原子 - 每 0.000000000000002 秒(2飞秒)计算一次 - 总共模拟 200 纳秒(算了1亿步) - 用 NVIDIA V100 GPU 加速,一个模拟跑约 1.3 天

三组对照实验

实验组 内容 要看什么
🅰️ 单药A 蛋白 + 奥雷巴替尼 A 单独能锁多紧?
🅱️ 单药B 蛋白 + 阿思尼布 B 单独能锁多紧?
🔒🔒 双药 蛋白 + 两药同时 双锁是否比两把单锁加起来还紧?

每组做 3 次(换不同的起始条件),确保结果可靠。

我们要回答的三个关键问题

❶ 蛋白是否被锁得更死?

→ 通过观察蛋白的”晃动程度”(RMSD)。双药组晃动更小 = 锁得更紧 ✓

❷ 结合力是否更强?

→ 计算药物和蛋白之间的”黏合力”(结合自由能)。双药的总黏合力 > 两个单药之和 = 协同效应 ✓

❸ 有没有产生新的”铆钉点”?

→ 看双药共存时是否在蛋白上形成了新的氢键或接触点,这些在单药时不存在。

研究定位

临床医生发现现象 → 我们解释机制 → 体外实验验证
    (What)            (Why)           (Confirm)

三者合在一起 = 一篇完整的高质量论文。

当前进度


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