α2A肾上腺素受体的同源模建及与Yohimbine的对接研究

通过对比多个与α2A-肾上腺素受体同属G-蛋白偶联受体的视紫红质蛋白序列,选择以相似性最大的牛视紫红质蛋白为模板,同源模建了α2A-肾上腺素受体的跨膜结构,并在结构中找到了体积为0.090 nm3,已被报导的活性残基包围的活性位点.运用分子力学与动力学方法研究了此结构突变前后与抑制剂Yohimbine的对接情况,得到了与文献报道相吻合的结果.同时对接研究结果发现,在α2A-肾上腺素受体的结合位点周围的一个由色氨酸和两个苯丙氨酸组成的局部疏水区对抑制剂有稳定作用,并且天冬氨酸113作为氢键受体也对稳定抑制剂有重要作用.     

哒嗪酮类α1-肾上腺素受体拮抗剂的合成和生物活性研究

将苯(氧)乙胺和苯氧烷胺类α1-肾上腺素受体拮抗剂中的苯(氧)乙胺、苯氧烷胺片段引入哒嗪酮类化合物中,设计、合成了30个新的含哒嗪酮环的α1-肾上腺素受体拮抗剂．所有新化合物的结构均经1H NMR,IR,HRMS确证．生物活性测试表明28个目标物对α1-肾上腺素受体有较好的拮抗作用(pA2>6．00),化合物6o,6p,6q,6v,6x,6y,10c,10d的pA2值>7．00．     

膜蛋白选择性调节剂和具有抗癌活性天然产物的构效关系研究——常州大学陈新教授课题组研究方向简介

β2-肾上腺素受体(β2AR)是一种典型的G蛋白偶联受体(GPCR),长期作为研究GPCR调控机制的模型系统。β受体阻滞剂,即β2AR的正构拮抗剂,是用来治疗多种疾病的主干心血管药物。目前,所有已知的β2AR拮抗剂都是正构配体;别构拮抗剂有可能具有新颖的治疗特性。本课题组通过与美国杜克大学的结构生物学家合作,发现了第一个β2AR小分子别构拮抗剂CPD-15,并进行了后续的结构优化和作用机制研究。     

α1-AR拮抗剂DDPH类似物的比较分子力场分析

利用比较分子力场分析(CoMFA)方法, 建立苯(氧)烷胺类α1-肾上腺素受体拮抗剂DDPH及其类似物的三维定量构效关系模型。交叉验证回归系数q2、非交叉验证回归系数r2和标准偏差SEE分别为0.457, 0.953, 0.208,研究结果显示立体场比静电场对活性的影响更大。所得模型具有一定的预测能力,可用来指导设计新的苯氧烷胺类α1-肾上腺素受体拮抗剂 ,并为以后进一步的工作提供依据。     

基于分子对接的咪唑啉类α_(2A)-肾上腺素能配体三维定量构效关系研究

对系列咪唑啉类α2A-肾上腺素能配体类似物进行MFA和CoMFA两种方法的定量构效关系研究。化合物的构象采用与α2A-肾上腺素能受体分子对接的最佳结合构象,计算结果表明,两种方法的计算结果有较好的一致性。MFA模型的r2和xv_r2分别为0.997和0.946,CoMFA模型的r2和xv_r2分别为0.999和0.580,两种方法得到的定量构效关系模型均有较好的拟合能力和预测能力,可用于对咪唑啉类α2A-肾上腺素能配体化合物进行虚拟筛选和活性评价。研究结果为进一步设计合成新的候选化合物提供理论依据。     

基于雌激素β受体结构雌激素类化合物的三维定量结构-活性关系与分子对接研究

雌激素类化合物由于其对人和野生动物健康的负面影响而受到广泛关注.雌激素受体存在α和β两种亚型,由于雌激素β受体（ERβ）与α受体（ERα）两者结合腔中的氨基酸序列存在明显差异,因此配体化合物在与雌激素β受体和α受体的结合活性和模式上也可能存在较大差别.本文以50个与雌激素β受体结合的化合物为研究对象,应用比较分子相似性指数分析（COMSIA）的三维定量结构-活性关系（3D-QSAR）分析方法研究化合物结构与活性之间的关系,比较了原子契合和基于受体结构两种分子叠合方式对模型质量的影响,建立了相关性显著、预测能力强的定量活性预测模型（R^2=0.961,qLOO^2=0.671,R^2Pred=0.722）,并结合分子对接方法揭示了影响化合物活性的分子结构特征和分子机理.     

二氢异喹啉类BACE1抑制剂的特征结构及结合模式研究

β-分泌酶(BACE1)是水解淀粉样前体蛋白生成β-淀粉样多肽的关键限速酶,近年来已成为治疗阿尔茨海默症的一个理想靶点。本文以34个二氢异喹啉类BACE1抑制剂为研究对象,采用比较分子相似性指数(CoMSIA)法定量研究其结构与生物活性间的构效关系,并建立可靠的3D-QSAR预测模型,运用分子对接法分析其与受体BACE1间的结合模式。结果显示,基于立体场、疏水场和氢键供体场建立的CoMSIA模型稳定性良好、预测能力强(Q~2=0.47,R_(ncv)~2=0.93,R_(pre)~2=0.95)。本研究所得模型和信息较好地解释了二氢异喹啉类BACE1抑制剂的结构特征及其与受体间的结合模式,为后续新型BACE1抑制剂的设计开发提供理论指导。     

β2-AR激动剂BI-167107的合成

BI-167107是一种新的长效β2肾上腺素受体(β2-AR)激动剂,在鉴定G蛋白偶联受体(GPCR)/配体络合物的结构方面具有重要应用.以2-硝基间苯二酚为原料,经过七步反应,合成了目标化合物,其结构经1H NMR,13C NMR和MS确证.此合成路线的优点是避免了使用有毒试剂,可以便捷地用于制备较大量的BI-167107及结构相近的苯并噁嗪类化合物.     

两步柱色谱法分离纯化重组猪β2-肾上腺素能受体

β2-肾上腺素能受体是细胞表面受体的一种,它能通过偶联异源三聚体G蛋白将信号转导引入到细胞内部。本实验在成功克隆、表达β2-肾上腺素能受体的基础上,建立了一种两步柱色谱分离纯化目的蛋白质的方法。首先利用Ni2+螯合的高分辨纯化的预带电荷介质Sepharose High Performance与含有六聚组氨酸标签的蛋白质特异结合的性质,对目的蛋白质进行初步分离,接着运用快流速Q琼脂糖凝胶(Quaternary Sepharose Fast Flow)对其进行进一步的分离纯化。采用该方法得到的β2-肾上腺素能受体蛋白质经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和高效凝胶排阻色谱检测其纯度约为95%。结果表明该方法可以对重组猪β2-肾上腺素能受体进行有效的分离纯化。     

G-蛋白偶联受体GPR120分子模建研究

新的长链脂肪酸受体G-蛋白偶联受体120 (G-protein-coupled receptor120, GPR120)是2型糖尿病的潜在治疗靶标. 由于其晶体结构迄今尚未获得, 成为基于结构的新药设计的瓶颈. 首先, 以人体β2肾上腺能素受体(human β2 adrenergic receptor, β2AR)晶体结构为模板, 通过同源模建方法构建GPR120三维结构, 对整个体系进行包膜的分子动力学模拟. 然后采用分子对接技术模建了GPR120的小分子激动剂GW9508与GPR120的相互作用模型, 发现了受体分子识别的关键性残基, 为开展定点突变实验提供了指导意义. 所建模型为研究受体与配体作用提供了合理的初始结构, 此方法也适用于其他G蛋白偶联受体的分子模建.     

光谱学结合分子动力学研究秋水仙碱与血红蛋白之间相互作用机制

本文通过分子光谱、分子对接以及分子动力学模拟等技术手段探究了秋水仙碱与血红蛋白(Hb)之间相互作用的模式与机制。分子光谱和非辐射能量转移理论研究结果表明秋水仙碱通过范德华力与Hb结合,并导致Hb的构象发生改变。分子对接和分子动力学研究发现秋水仙碱在Hb的中央空腔与其形成稳定的复合物,并导致Hb的结构变得紧密,从而驱动Hb二级结构中的α-螺旋、β-转角、弯曲、无规则卷曲等结构的含量发生显著变化。Hb的某些氨基酸残基如:Trp37(β2)、Ala130(α2)、Pro90(α1)、Thr137(α1)、Tyr35(β2)等在它们结合的过程中发挥着至关重要的作用。实验数据和模拟研究结果相互印证,为进一步揭示秋水仙碱在生物体内的作用机制提供重要信息和参考依据。     

作用于秋水仙碱位点的微管蛋白抑制剂的结合模式 研究与结构模型的构建

采用对接的方法建立了秋水仙碱位点抑制剂与微管蛋白的结合模式, 并构建了其结构模型. 结果表明: 抑制剂主要借助于与口袋I和II的疏水作用, 以及同α-Thr178, α-Val181和β-Cys241之间的氢键来实现与微管蛋白的结合. 根据抑制剂的结合构象, 将抑制剂的结构分为A, B以及AB间的桥连三个部分, 从而建立了由A部分中的疏水中心H1、氢键受体A1, B部分中的疏水中心H2、疏水基团H3和极性原子P以及桥连结构中的氢键受体A2组成的结构模型. 并指出H1与H2对活性的影响因素分别为疏水基团的体积和平面特征, 而桥连部分则应以刚性的形式保证AB处于桥连的同侧(即顺式构象). 还提出在A2与loop区之间存在一个的潜在氢键受体A3. 研究结果为设计新型小分子微管蛋白抑制剂提供指导.     

A_1腺苷受体的同源模建及其结构验证

采用同源模建的方法构建了A1腺苷受体的三维结构,并与拮抗剂分子DPCPX对接,将得到的复合物结构进行5 ns的分子动力学模拟,以最后2 ns的平均结构和平衡后抽取的11帧构象共12个蛋白结构为研究对象,用包含52个活性分子和1000个诱饵分子的测试库,分别通过DOCK、VINA和GOLD三种对接软件进行评价,最终得出合理的蛋白质模型.根据top10%的富集因子(EF)和ROC曲线下面积(AU-ROC)的计算结果,我们认为GOLD是最适合A1腺苷受体的对接软件,而12个蛋白质结构中F5和Favg的三维结构模型比较合理,可以作为进一步大规模虚拟筛选的模型.     

一种测定功能蛋白与其配体结合参数的简单方法

以羰基二咪唑法分别将牛血清白蛋白(BSA)和β2-肾上腺素受体(β2-AR)键合在大孔硅胶上,合成两种色谱固定相。采用直接进样法测定BSA与奥美拉唑、普萘洛尔和盐酸异丙嗪的结合常数及结合位点数,β2-AR与盐酸异丙肾上腺素、沙丁胺醇和去甲肾上腺素的结合常数及结合位点数。方法可用于功能蛋白与其配体分子相互作用的研究。     

一种测定功能蛋白与其配体结合参数的简单方法

以羰基二咪唑法分别将牛血清白蛋白(BSA)和β2-肾上腺素受体(β2-AR)键合在大孔硅胶上,合成两种色谱固定相。采用直接进样法测定BSA与奥美拉唑、普萘洛尔和盐酸异丙嗪的结合常数及结合位点数,β2-AR与盐酸异丙肾上腺素、沙丁胺醇和去甲肾上腺素的结合常数及结合位点数。方法可用于功能蛋白与其配体分子相互作用的研究。     

拮抗状态下α1A, α1B和α1D-肾上腺素能受体的分子模拟研究

采用同源建模法对α1A-,α1B-和α1D-AR的三维结构进行了模拟,并采用分子力学、分子动力学方法对所得同源模型进行优化,然后分别采用训练集拮抗剂对接的方法得到拮抗状态下的α1A-,α1B-和α1D-AR三维结构模型.得到的模型再采用FRED对接软件对测试集中的18个化合物进行对接并打分,再将所得打分结果与其活性进行线性回归,其回归结果具有良好的拟合效果,由此回归方程预测的活性与化合物实验值较吻合,说明我们建立的拮抗状态下的α1A-,α1B-和α1D-AR的三维同源模型具有一定的合理性,可作为化合物虚拟筛选模型,对新化合物进行对接虚拟筛选.     

拮抗状态下α1A,α1B和α1D-肾上腺素能受体的分子模拟研究

采用同源建模法对α1A-,α1B-和α1D-AR的三维结构进行了模拟,并采用分子力学、分子动力学方法对所得同源模型进行优化,然后分别采用训练集拮抗剂对接的方法得到拮抗状态下的α1A-,α1B-和α1D-AR三维结构模型.得到的模型再采用FRED对接软件对测试集中的18个化合物进行对接并打分,再将所得打分结果与其活性进行线性回归,其回归结果具有良好的拟合效果,由此回归方程预测的活性与化合物实验值较吻合,说明我们建立的拮抗状态下的α1A-,α1B-和α1D-AR的三维同源模型具有一定的合理性,可作为化合物虚拟筛选模型,对新化合物进行对接虚拟筛选.     

含绿色荧光蛋白发色团双自由基分子的非线性光学性质

采用密度泛函理论(DFT)方法研究了系列含绿色荧光蛋白发色团双自由基分子光学异构体的几何结构、极化率(αs)和第一超极化率(βtot).结果表明,引入电子给受体取代基使分子的极化率增大,而对第一超极化率有不同影响.对于光照前的反式结构,引入电子受体βtot值增加,且βtot值随取代基吸电子能力的增强而增大;引入电子给体βtot值降低,且βtot值随取代基给电子能力的增强而减小.当分子变成相应的顺式结构时,其βtot值变化趋势与反式结构的结果正好相反.光异构化前后分子的βtot值变化不同,引入电子受体使顺式结构的βtot值比反式结构的小,其中―NO2使顺式结构的βtot值减小为反式结构的1/6;引入电子给体使反式结构的βtot值比顺式结构的小,其中―NH2使反式结构的βtot值减小为顺式结构的1/6.从而,光异构化起到调节非线性光学(NLO)响应的作用.     

两头尖的化学成分研究(Ⅰ)

采用硅胶柱色谱和高效液相色谱等方法,对两头尖的化学成分进行了研究,从中分离得到两个化合物,经化学及IR,ESI-MS,^1H NMR,^13C NMR,DEPT,HMQC,HMBC,GCOSY,TOCSY等谱学分析鉴定其结构分别为：3-O-α-Larabinopyranosyl(1→3)-α-L-dmmnopyranosyl(1→2)[β-D-glucopymnosyl(1→4)]-α-L-arabinopyranosyl oleanolic acid 28-O-α-L-rhamnopyranosyl(1→4)-β-D-glucopyranosyl(1→6)-β-D-glucopyranoside(1),3-O-β-D-glucopyranosyl(1→4)-β-D-glucopymnosyl(1→3)-α-L-rhammnopyranosyl(1→2)-α-L-arabinopyranosyl oleanolic acid 28-O-α-L-rhammnopymnosyl(1→4)-β-D-glucopyranosyl(1→6)-β-glucopymmside(2),该两个化合物为新化合物,分别命名为：多被银莲花皂苷16(Raddeanoside 16)和多被银莲花皂苷17(Baddeanoside 17)．     

芳氧烷基哌嗪苯并(噁)唑类α1-受体拮抗剂的设计、合成及其3D-QSAR研究

结合α1 受体拮抗剂的构效关系和我们应用计算机辅助药物设计方法所构建的药效团模型 ,设计合成了 17个 1 ( 5 甲基 2 苯并唑甲基 ) 4 ( 2 取代芳氧乙基 )哌嗪类化合物 ,其结构均经1HNMR ,IR及MS (HRMS)确证 .初步生物活性测试表明 ,所合成的目标化合物多数具有较好的α1 受体拮抗活性 .3D QSAR研究为该类化合物的结构改造提供了理论依据 .