甲磺酸培氟沙星与人血清白蛋白之间结合模式的研究

采用实验和计算的方法研究了甲磺酸培氟沙星与人血清白蛋白之间的结合作用.荧光法测得甲磺酸培氟沙星与人血清白蛋白形成一种类型的复合物,结合常数为1.7×10⁵ L&;#8226;mol^－1,有1.05个平均结合位点；微量热法测得该药物-蛋白结合过程中焓变为1.03 kJ&;#8226;mol^－1,熵变为101.28 J&;#8226;K^－1&;#8226;mol^－1,反应为熵驱动.用分子对接的方法预测了甲磺酸培氟沙星与人血清白蛋白的结合模式.计算表明,甲磺酸培氟沙星可结合在人血清白蛋白的两个药物结合位点,疏水作用即熵效应在药物与蛋白的结合中起重要作用,预测的结合自由能和实验值基本一致.     

洋刀豆脲酶与抑制剂相互作用的分子对接和分子动力学研究

通过洋刀豆脲酶抑制剂的筛选实验得到具有较好抑制活性的化合物2-乙酰基-γ-丁内酯(COM), 其半数抑制浓度在微摩尔浓度级别(IC₅₀＝375 μmol•L^－l). 在此基础上, 使用分子对接和分子动力学(MD)模拟的方法研究洋刀豆脲酶与抑制剂乙酰氧肟酸(AHA)及活性化合物COM之间的相互作用. 用Gold3.0程序将两个小分子与洋刀豆脲酶的晶体结构进行对接, 对接得到的复合物模型使用Amber程序进行MD模拟研究. 模拟过程中, 脲酶结构中的双核镍离子活性中心选用non-bonded模型. 研究结果显示: AHA与洋刀豆脲酶结合时, Ni(1)和Ni(2)均为五配位|COM与洋刀豆脲酶结合时Ni(1)为五配位, Ni(2)为六配位的结合模型更加合理. 这些研究为了解洋刀豆脲酶与抑制剂之间的相互作用提供了重要的参考信息.     

IO3--AsO33-化学反应中的随机共振

通过计算机模拟,在IO3--AsO33-化学双稳体系中,对反应控制参量加入周期信号和高斯噪声,体系由于信号和噪声的作用发生上下态之间相互跃迁.计算输出时间序列的功率谱,发现信号在噪声的作用下被放大,在某一最佳噪声强度下,存在一个最大的信噪比输出,表现出随机共振的特征.     

GSK-3抑制剂药效团模型的构建

选择活性跨越0.08～100 000nmol.L-1的8类共30个GSK-3竞争性抑制剂小分子作为训练集,其余490个不同结构和活性的小分子作为测试集.采用Accelrys Discovery Stutio Client 2.5软件,筛选得到由1个氢键受体、1个氢键供体、1个疏水中心、1个环芳香性和1个排除体积组成的最佳模型(Correl=0.900,Config=13.962,Δcost=90.725),采用测试集与分子对接方法对模型进行评价,表明该模型具有较强的预测能力,为进一步的数据库搜索及寻找新型GSK-3抑制剂先导物提供了依据.     

CDK2-抑制剂结合自由能计算

细胞周期蛋白依赖性激酶Ⅱ(cyclin-dependent kinase 2,CDK2)是一种重要的治疗癌症的靶标.本文中采用分子动力学取样,运用MM-PBSA/GBSA两种方法计算了CDK2-NU6102复合物的绝对结合自由能.通过能量分解的方法考察了CDK2大分子主要残基与配体NU6102之间的相互作用和识别.     

α-咔啉类GSK-3β抑制剂的合成、活性评价和分子对接研究

糖原合成酶激酶3β(GSK-3β)是神经退化性疾病如早老性痴呆、II型糖尿病、癌症等多种重复杂性疾病的药物靶标,α-咔啉类化合物具有多种生物活性.以GSK-3β为作用靶点,利用Graebe-Ullmann反应合成了α-咔啉,并采用Buchwald-Hartwig偶联反应合成了9个4位取代的α-咔啉胺类衍生物.体外的GSK-3β激酶酶抑制活性测试表明其中4个化合物具有一定的抑制活性,其中化合物3c的IC50值达到了5.1μmol L-1.同时采用了分子对接方法分别研究了化合物2,3c与大分子蛋白的作用模式,初步探讨了影响抑制活性的原因,为进一步的研究提供了依据.     

有机污染物在碳纳米管吸附的定量结构-性质关系

对一系列共59个芳香性分子进行了HF/6-31G*水平上的结构优化,并在优化结构上进行了分子静电势及其导出参数的计算,应用多元线性回归方法建立了碳纳米管吸附有机污染物的平衡常数与分子结构间的定量关系.结果表明,分子表面静电势参数(Vmin、σ2+和ΣV+ind)结合分子表面积(S)和最低空轨道能级(εLUMO)可以很好地用于构建碳纳米管吸附的定量结构-性质关系(QSPR)模型.模型中引入的参数均具有明确的物理意义,其合理性可以从污染物与碳纳米管或水分子间相互作用的角度进行解释.模型的稳定性和预测能力经"留一法"和Monte Carlo交叉验证法进行了确证.本文亦采用支持向量机(SVM)、最小二乘支持向量机(LSSVM)和高斯过程(GP)等三种方法建立了上述参数与碳纳米管吸附性质的非线性模型.SVM和LSSVM模型表现出强的拟合能力,但预测能力明显不如其他模型.GP模型无论是拟合能力还是预测能力都是最佳,但并没有明显地优于线性模型,说明对本文研究体系而言,其分子结构与性质间的关系主要以线性形式存在.     

从药物的三维分子结构预测人体小肠吸收

在口服药物的发展过程中，人体小肠吸收的预测是候选药物设计、优化和选择的一个主要目标.VolSurf/GRID计算方法作为一个新的工具被用来预测被测化合物的人体小肠吸收，以及测定人体小肠吸收所必需的重要的分子特征.被测化合物包括112个结构不同的类似药物的化合物.使用偏最小二乘判别分析方法在实验数据和人体小肠吸收的理论分子特征之间建立相关性.建立的两个模型之间具有较高的一致性.小肠吸收实验数据与分子特征之间好的相关性（r2=0.82, q2=0.67）表明,从化合物的三维分子结构能够预测人体小肠吸收.有利于人体小肠吸收的药物分子特征包括,分子量中心与亲水区重心的不平衡性，较大的疏水区域以及分子内较少的氢键给体.     

基于HPPK靶标酶的分子对接研究——金属离子Mg2＋的影响

6-羟甲基-7,8-二氢喋呤磷酸化酶(HPPK)催化细菌进行叶酸合成反应中的第一步, 即焦磷酰从三磷酸酰酐(ATP)转移到6-羟甲基-7,8-二氢喋呤(HP), 被认为是基于结构虚拟筛选新型抗生素的理想靶标. 本工作分别以HPPK和含有金属离子Mg^2＋的HPPK为受体, 以底物类似物为配体进行了对接, 发现活性口袋大小、金属镁离子对对接结果有较大的影响. 特别是金属镁离子的加入不仅可大大提高对接结果的可信度, 同时可增加虚拟筛选的命中率. 这一结果将为设计新的HPPK抑制剂提供一定的理论指导.     

静电和疏水效应对SARS冠状病毒3CL蛋白酶二聚体稳定性的影响

从TGEV3CL蛋白酶二聚体结构出发,研究了TGEV3CL蛋白酶二聚体单体之间的静电和疏水相互作用.蛋白质的静电相互作用通过有限差分方法求解Poisson-Boltzmann方程得到,疏水相互作用通过分析溶剂可及性表面模型得到.考察了不同pH值对SARS3CL蛋白酶二聚体静电和疏水相互作用的影响,在pH=5.5～8.5时,二聚体静电相互作用能、静电去溶剂化能和疏水自由能都具有较小的数值,表明在该条件下静电和疏水相互作用有利于二聚体的稳定存在.由于SARS3CL蛋白酶活性模式为二聚体,因此,在该pH值范围内,有利于蛋白酶保持活性.在pH=7.0条件下,蛋白酶单体之间具有最强的静电和疏水相互作用,从而使蛋白酶具有最强的活性,这与实验结果相一致.pH值对静电去溶剂化能的影响大于疏水自由能,表明静电作用是造成强酸或强碱条件下二聚体不能稳定存在的主要原因.