HLA-A*0201限制性CTL表位定量结构与活性研究

采用VHSE氨基酸结构描述子表征HLA-A*0201限制性表位结构, 以遗传算法和偏最小二乘相结合(GA-PLS)对102个训练集进行定量构效关系建模. 剔除3个异常样本后, 据候选模型交互检验及50个外部测试集预测结果, 筛选得到最优偏最小二乘模型(A＝2), 其R², Q²和 分别为0.755, 0.621和0.680. 构效研究显示: CTL表位活性主要与1, 2, 7, 8, 9位氨基酸残基疏水、1, 2位立体及6位残基电性等性质密切相关.     

氨基酸描述子VHSEH用于多肽定量序效建模研究

从20 种天然氨基酸的171个物化性质出发, 按照疏水、立体和电性特征及氢键贡献将其分类后, 分别进行主成分分析, 得到一个新描述子VHSEH(Principal component score vector of hydrophobic, steric, electronic properties and, hydrogen bonds contributions). 对后叶催产素的结构进行了表征, 并以偏最小二乘法及D-优化划分样本建立了PLS定量序效关系模型, 得到复相关系数R2分别为 0.958 和 0.957, Q2分别为0.903和0.845, 约高于VHSE描述子模型值; 对抗菌肽进行了结构表征, 建立了PLS和OSC-PLS模型, 其R2分别为0.84和 0.995, Q2分别为0.546和0.926, 较SZOTT描述子结果好; 对58 个血管紧张素转化酶抑制剂进行QSAM研究, 得到R2, Q2及RMS分别为0.877, 0.838和0.361. 研究结果表明, VHSEH 描述子信息量大, 物化意义明确, 结果更易解释.     

一组新氨基酸描述子用于肽定量构效关系研究

用主成分分析从20种天然氨基酸0D～3D结构信息中收集到的共1369个描述子变量得到了一组新氨基酸描述子(SZOTT), 将其用于血管紧张素转化酶抑制剂和苦味二肽结构表征并以偏最小二乘法建立定量构效关系模型, 得复相关系数R_CU²分别为0.894和0.908, 留一法交互检验的复相关系数R_CV²分别为0.828和0.736, 估计均方根误差RMS分别为0.331和0.195. 研究结果表明, SZOTT描述子含信息量大, 操作简便, 结构表达能力强, 有望在多肽定量构效关系研究中得到进一步推广.     

一种新的氨基酸描述子及其在肽QSAR中的应用

从天然氨基酸的25个结构与拓扑变量中经主成分分析得到一种新的氨基酸描述子——VSTV （principal component scores vector of structural and topological variables）.应用该描述子对以下3个体系,即血管紧张素转化酶抑制剂（2肽）、抗菌18肽和促凝血酶原激酶抑制剂（6～12肽）进行分子结构参数化表达,并在此基础上通过偏最小二乘回归(PLSR)建立定量构效关系(QSAR)模型,取得了优于文献的结果.模型的复相关系数（R2）和交互检验复相关系数（Q2）分别为0.789, 0.767; 0.996, 0.879; 0.981, 0.480.     

一种新的三维氨基酸描述子及其在肽类药物QSAR中的应用

从20种天然氨基酸197个GETAWAY指数经主成分分析得出一种新3D氨基酸描述子——VSGETAWAY[vector of principal component scores for GETAWAY (geometry, topology and atom-weights assembly)]. 将其应用于48个苦味活性二肽、31个血管舒缓激肽促进剂和20个促凝血酶原激酶抑制剂结构表征并以偏最小二乘(PLS)对3个体系建立定量构效关系(QSAR)模型, 得复相关系数(Rcum2)与交互检验复相关系数(Qcum2)分别为0.887和0.753; 0.995和0.708; 0.999和0.802. 研究结果表明, VSGETAWAY描述子操作简便、结构表达能力强, 有望成为多肽药物QSAR研究中一种有效的结构表征方法.     

多肽定量构效关系与分子设计

综述了多肽定量构效关系和计算机辅助多肽分子设计方法的最新进展,重点介绍了多肽定量构效关系研究中的化学结构定量描述符和建立数学模型的统计方法,并对模拟肽学和虚拟组合多肽库在多肽分子设计中的应用进行了简要的论述.     

一种新型氨基酸拓扑结构信息矢量及在肽定量构效关系研究中的应用

从表征分子的66个结构参量和拓扑指数出发,经主成分分析（PCA）得到一种包含134个氨基酸体系的特征描述子：氨基酸拓扑与结构信息矢量（VTSA）．将其应用于58个血管紧张素转化酶抑制剂（ACEI）和88个弹性蛋白酶模拟底物催化动力体系（ESCK）的定量构效关系（QSAR）或定量序效模拟（QSAM）研究中,结合遗传偏最小二乘（GPLS）、支持向量机回归（SVMR）以及本文设计的免疫神经网络（INN）技术,成功建立了上述两个肽类似物样本集定量预测模型,并取得优于已有文献报道的结果：ACEI,Rca^2≥0．82,Rcu^2≥0．77,Ermse≤0．44（GPLS＋SVM）;ESCK,Rcu^2≥0．84,Rcu^2≥0．82,Ermse≤0．20（GPLS＋INN）．     

一种新的氨基酸描述符及其在肽QSAR中的应用

从20种天然氨基酸的41个randic molecular profiles非零描述符、44个eigenvalue based indices非零描述符和47个walk and path counts非零描述符分别进行主成分分析,得出一种新的氨基酸描述符-SVREW。将其应用于血管紧张素转化酶(ACE)抑制二肽和ACE抑制三肽、苦味二肽和苦味四肽、后叶催产素类似物、HLA-A*0201限制性CTL表位肽的结构表征,应用多元线性回归(MLR)建立定量构效关系模型,同时采用内部与外部双重验证的方法验证模型的稳定性。所建ACE抑制二肽、ACE抑制三肽、苦味二肽、苦味四肽、后叶催产素类似物、HLA-A*0201限制性CTL表位肽的模型复相关系数(R2cum)分别为0.994,0.797,0.948,0.878,0.686,0.720;留一法交互校验复相关系数(R2cv)分别为0.955,0.859,0.879,0.958,0.796,0.843;外部样本校验相关系数(Q2ext)分别为0.990,0.954,0.890,0.950,0.748,0.773。经研究表明SVREW描述符用于肽分子结构表征所建模型的稳定性与预测能力均较好,有望成为多肽定量构效关系研究中一种有效的结构表征方法,可对新药物的发现和研究提供指导。     

ACE抑制剂的QSAR研究与分子设计

从20种天然氨基酸的41个randic molecular profiles、44个eigenvalue based indices和47个walk and path counts非零描述符分别进行主成分分析,得出一种新的氨基酸描述符——SVREW.将其应用于血管紧张素转化酶抑制三肽结构表征,应用多元线性回归(MLR)及偏最小二乘(PLS)建立定量构效关系模型,同时采用内部与外部双重验证的方法验证模型的稳定性.所建模型复相关系数(Rcum2)、留一法(LOO)交互校验相关系数(Rcv2)和外部样本校验相关系数(Qext2)分别为MLR(0.994,0.974,0.991),P LS(0.949,0.886,0.898).然后利用此多元线性回归方程设计出一系列血管紧张素转化酶抑制三肽化合物并预测了其活性,并且应用分子对接验证所设计药物的合理性.经研究表明SVREW描述符应用于ACE三肽结构表征所建模型的稳定性与预测能力均较好,有望成为多肽定量构效关系研究中一种有效的结构表征方法,并对新药物的发现和研究提供指导.     

后叶催产素的定量构效关系研究

基于氨基酸物化性质的描述子矢量VHSE, 对21个后叶催产素类似物进行结构表征. 经逐步回归与偏最小二乘相结合的变量筛选技术, 根据模型的外部预测结果, 筛选得到一个最优的9变量组合. 应用该变量组合对21个后叶催产素类似物的促宫缩活性进行偏最小二乘建模, 模型复相关系数R2为92.6%, 留一法和留组法交互验证Q2分别为78.3%和79.4%. 结果表明, 后叶催产素的促宫缩活性主要与第3号氨基酸残基的疏水性、立体结构和电性性质以及第8号氨基酸残基的电性特征密切相关.     

基于VHSE结构表征的TAP亲和活性预测及选择特异性分析

应用氨基酸描述子VHSE(Principal component score vector of hydrophobic, steric, and electronic properties)对613个抗原9肽进行结构表征, 在此基础上, 采用支持向量机结合逐步回归变量筛选方法, 成功建立了抗原肽抗原处理相关转运蛋白(Transporter associated with antigen processing, TAP)亲和活性预测模型, 最优线性支持向量机模型的R2, Q2和R2ext分别为0.7386, 0.7270和0.6057. 模型结果分析表明, 影响TAP亲和活性的首要因素是电性, 其次是立体和疏水性质; 底物9肽的P1(N端)及P2, P7和P9(C端)位氨基酸物化性质对TAP亲和活性有重要影响, 而P3, P4, P5和P6位对模型贡献相对较小, P8位则与活性无关. 依据最优模型对模拟点突变9肽的TAP亲和活性的预测结果, 并结合变量载荷分析, 对TAP底物选择特异性进行了分析和总结.     

虚拟原子探针随机采样法用于氨基酸结构描述及其构效关系研究

考虑药物与蛋白质受体的3类非键作用模式, 利用8类虚拟原子探针和Monte Carlo随机采样技术, 得到了一套新的氨基酸侧链表面静电、立体及疏水势能场(ASSPF)参数. 在此基础上对苦味二肽和血管舒缓激五肽进行了结构表征和QSAR研究, 所建模型复相关系数R2和留一法交互检验复相关系数QLOOCV2分别为0.8457, 0.851和0.7688, 0.7952, 同时分析了肽链不同位置上氨基酸侧链对活性的影响, 取得较好的结果.