开题报告内容：
课题背景：
热休克蛋白Hsp90是目前研究火热的抗癌靶标之一，Hsp90的客户蛋白大多是人体内细胞信号传导通路中的关键蛋白，对肿瘤的发生与发展起着重要的作用。传统的Hsp90抑制剂作用于蛋白的ATP结合位点，影响Hsp90的ATP功能，以达到抑制客户蛋白成熟的目的。通过大量的文献总结和临床结果分析可以看出，Hsp90 ATPase只是它控制众多客户蛋白（client protein）构象折叠的最后步骤，一味追求其抑制效果将导致多个非致病性蛋白正常功能同样受到抑制，从而产生严重的毒副作用和不可预知的生物学结果。同时，Hsp90 ATP竞争性抑制剂与激酶抑制剂类似，面临着ATP结合域结构突变导致的一系列耐药性问题，所以迄今为止还没有一个Hsp90 ATP竞争型抑制剂成功上市。因此靶向Hsp90 ATPase的药物研究并不是最优的策略。
Hsp90之所以能够对多个客户蛋白进行精确的折叠和装配，原因在于在蛋白-蛋白相互作用的过程中，Hsp90能在分子和原子层面上准确的识别客户蛋白。显然，如果能够在Hsp90与不同客户蛋白之间相互作用的过程中进行有目的地干扰，则能够实现对目标蛋白的精确调控，从而避免现有Hsp90抑制剂的缺陷。在Hsp90蛋白发挥其生物学作用的过程中，ATP仅为供能环节，Hsp90众多的分子伴侣复合物也起到了重要的作用。其中辅助伴侣分子Cdc37蛋白可以特异性的募集多种癌性蛋白聚集到Hsp90，Hsp90-Cdc37的蛋白蛋白相互作用与肿瘤的发生与发展密切相关，因此靶向于Hsp90-Cdc37的蛋白蛋白相互作用成为了研究Hsp90抑制剂的新思路。
我们选择研究Hsp90-Cdc37 PPI的原因如下：1. Hsp90与客户蛋白作用需要辅伴侣蛋白的参与，Cdc37是Hsp90最重要的辅伴侣蛋白之一，它们通过PPI结合后，特异性募集并修饰多种癌性蛋白激酶，引起细胞内多条信号通路失衡；2. Cdc37-Hsp90 PPI修饰的多种关键癌性蛋白陆续被报道；3. Hsp90-Cdc37 PPI有两篇晶体结构文献报道（PDB:2K5B, 1US7），为后续的研究奠定了基础。在2008年，第一个能够干扰Hsp90-Cdc37蛋白蛋白相互作用的天然产物Celastrol被报道，随后进行了很多其机制学的研究，阐明了其具体的生物学活性，给我们的化合物设计和研究提供了参考。实验室已有成熟的Hsp90与Cdc37的提取纯化方法，能获得高纯度蛋白，为后续实验提供了坚实的保证。
研究或拟解决的科学问题：
探索Hsp90-Cdc37蛋白蛋白相互作用热区、结合域的发现及多肽设计。
采用的研究手段：
我们从Hsp90-Cdc37晶体复合物（PDB: 2K5B，1US7，如图1）出发，通过文献总结分析蛋白蛋白相互作用的表面特征，重点分析亲和力最强的区域，初步锁定了存在于结合表面上的肽段。随后通过动力学模拟技术，运用Amber12对晶体复合物进行长程的动力学模拟，考察结合域的稳定性以及是否会出现瞬时诱导，观察哪些相互作用是稳定存在的，选择稳定存在且空间适宜锚定配体的区域（具有深沟状凹槽，含有Tyr、Trp、Asp、Arg、Lys等残基的空腔）进行结合能贡献分析，深入分析结合表面的氢键、静电相互作用、疏水相互作用的强度，探索Hsp90-Cdc37蛋白蛋白相互作用中的Hot-spot。通过虚拟丙氨酸突变技术，确定起到关键作用的氨基酸残基。
图1.Hsp90-Cochaperones作用模式
