二氢嘧啶并[4,5-d]嘧啶类衍生物作为集落刺激因子-1受体激酶抑制剂的分子对接和定量构效关系研究

集落刺激因子-1受体激酶（CSF-1R）属于Ⅲ型受体酪氨酸激酶家族成员,其在调控单核巨噬细胞系中发挥重要作用。CSF-1R及其配体异常表达与肿瘤发展过程密切相关。因此,CSF-1R信号传导可成为抗肿瘤治疗的有吸引力的靶标。本文用比较分子场分析法（CoMFA）和比较分子相似性指数分析法（CoMSIA）研究了54个二氢嘧啶并[4,5-d]嘧啶类CSF-1R激酶抑制剂的三维定量构效关系（3D-QSAR）。基于配体叠合,CoMFA和CoMSIA模型的交叉验证系数（q2）分别为0.725和0.636,拟合验证系数（r2）分别为0.960和0.958,结果表明这两种模型均具有较好的预测能力。所建模型的等势图能直观反映分子不同取代基对活性的影响,其中立体场和疏水场对活性的贡献较大。通过分子对接研究显示,氨基酸残基Cys666、Asp796在配体和受体结合过程中产生作用,分子对接的结合模式与3D-QSAR得到的结果一致。这些信息为进一步优化CSF-1R激酶抑制剂提供了理论基础。     

4-苯基氨基喹唑啉衍生物的合成及体外抗白血病活性研究

为了寻找高效、低毒的抗白血病药物,以JANEX-1为先导物,设计并合成了8个未见文献报道的苯胺喹唑啉类化合物.所有目标化合物的化学结构经IR,1HNMR和元素分析确证.体外抗人白血病K562细胞实验表明,目标化合物6a、6b和6e的抗白血病活性高于JANEX-1.     

由3D-QSAR、分子对接和分子动力学模拟研究吲唑类化合物与PI3Kδ抑制剂的相互作用

磷酸肌醇3-激酶δ(PI3Kδ)参与慢性阻塞性肺疾病的炎性过程并且被鉴定为一个新的潜在治疗靶点。本文采用三维定量构效关系(3D-QSAR)、分子对接和分子动力学方法研究了47个吲唑类化合物与P13Kδ激酶的相互作用,并建立了相应的模型。其中,比较分子场分析(CoMFA)模型q~2=0.719,r~2=0.972;比较分子相似性指数分析(CoMSIA)模型q~2=0.649,r~2=0.983,表明所建的QSAR模型具有稳定可靠的预测能力。CoMFA和CoMSIA等势图形象地描述了不同的场效应对活性的影响,其中立体场、疏水场及氢键受体场对活性有较大的贡献。接着采用分子对接探索小分子化合物与P13Kδ的结合模式,结合模式显示吲唑类化合物主要通过氢键作用与疏水作用与P13Kδ紧密结合,并且通过分子动力学模拟进一步验证了对接结果。最后根据等势图、对接模式和分子动力学模拟获取的信息设计了8个化合物,研究表明它们均能与PI3Kδ较好结合。     

Molecular Docking, 3D-QSAR and Molecular Dynamics Simulation Studies of Substituted Pyrimidines as Selective Covalent Janus Kinase 3 Inhibitors

Janus kinase 3(JAK3) is a member of Janus kinase(JAK) family, and it represents a promising target for the treatment of immune diseases and cancers. However, no highly selective inhibitors of JAK3 have been developed. For discovering the binding mechanism of JAK3 and these inhibitors, a molecular modeling study combining molecular docking, three-dimensional quantitative structure-activity relationships(3D-QSAR), molecular dynamics and binding free energy calculations was performed on a series of pyrimidine-based compounds which could bind with the unique residue Cys909 of JAK3 kinase as the selective inhibitors of JAK3 in this work. The optimum Co MFA and Co MSIA models were generated based on the conformations obtained by molecular docking. The results showed that the models have satisfactory predicted capacity in both internal and external validation. Furthermore, a 50 ns molecular dynamics simulation was carried out to determine the detailed binding process of inhibitors with different activities. It was demonstrated that hydrogen bond interactions with Leu828, Glu903, Tyr904, Leu905 and Leu956 of JAK3 are significant for activity increase, and the Van der Waals interaction is mainly responsible for stable complex.     

HIV-1整合酶链转移抑制剂的3D-QSAR、分子对接和分子动力学模拟研究

为了获得高活性、结构新颖的整合酶链转移(INST)抑制剂,本文采用Co MFA和Co MSIA两种方法对32个萘啶类INST抑制剂进行了三维定量构效关系研究,并建立了相关模型,其交叉验证系数分别为q~2=0. 809和q~2=0. 816,拟合验证系数分别为r~2=0. 998和r~2=0. 981,表明所建立的模型是可靠的且具有一定的预测能力。利用分子对接探讨小分子化合物与INST蛋白的相互作用模式,结果表明,萘啶类化合物主要通过疏水作用和氢键作用与INSTIs蛋白结合。最后通过分子动力学模拟进一步验证对接结果发现,对接的结合模式与分子动力学模拟得到的结果是一致的。本研究获得的综合模型和推论可以为开发有效的HIV INSTIs提供重要的理论信息。     

DCN1-UBE2M相互作用抑制剂的3D-QSAR、分子对接和分子动力学研究

类泛素化是一种蛋白质翻译后修饰,其异常会导致神经退行性疾病和多种肿瘤的发生,因此它被视为有希望的抗肿瘤靶标。研究表明,抑制DCN1-UBE2M相互作用可选择性阻遏类泛素化。本文基于哌啶基脲类DCN1-UBE2M相互作用抑制剂进行3D-QSAR、分子对接和分子动力学模拟研究。利用3D-QSAR中的CoMFA和CoMSIA方法构建了相关模型,其交叉验证系数q~2分别为0.686、0.682,拟合验证系数r~2分别为0.966、0.931,表明模型是可靠的且预测能力较好。接着运用分子对接分析哌啶基脲类化合物与DCN1的相互作用,结果表明,它们主要通过氢键和疏水作用与靶蛋白结合。通过分子动力学模拟研究进一步了解结合模型和验证对接结果。本文所得的研究结果可为今后此类化合物的结构优化提供有效信息。     

3-氨磺酰苯甲酸类AKR1C3抑制剂的3D-QSAR和分子对接研究

醛酮还原酶1C3(AKR1C3)作为治疗前列腺癌的新靶点已成为研究热点,3-氨磺酰苯甲酸衍生物对其具有高效的选择性和抑制活性。本文采用比较分子场分析(COMFA)和比较分子相似性指数分析(COMSIA)方法,将经分子对接后的34个优势构象组成训练集和11个优势构象组成测试集,构建三维定量构效关系(3D-QSAR)模型。COMFA模型的交叉验证系数(q2),非交叉验证系数(R2),标准偏差(SEE)和F值分别为0.761,0.973,0.122,185.963;自举法回归系数为R2bs=0.98。最佳组合COMSIA模型的q2,R2,SEE,F和R2bs分别为0.734,0.984,0.097,147.850,0.994。COMFA和COMSIA模型的系统外部测试R2pred分别为0.864和0.756,r2m分别为0.8127和0.5377。这些结果表明,所建立的QSAR模型具有较高的可靠性和较强预测能力。经三维等势图分析可知,在2、5或6位适当增加取代基体积,或在5位引入氢键受体,或在7位引入负电性取代基则能提高化合物的生物活性。该模型为进一步设计具有更优选择性和活性的化合物提供了理论依据。     

钌卟啉配合物的合成、表征及其与DNA的相互作用

光动力学疗法(Photodynamic therapy,PDT)是近年来生物医药领域广泛关注的热点之一[1];临床研究表明PDT对各种恶性肿瘤和良性肿瘤如肺癌、膀胱癌、上消化道癌以及皮肤癌等都有明显的抑制作用[3].与传统的手术、放疗和化疗等方法比较,PDT具有具有抗癌谱广、毒性小、选择性好和可重复治疗等优点.但是目前临床中广泛使用的PDT光敏剂PhotofrinⅡ和血卟啉仍然具有体内吸收差、光毒作用大和对肿瘤组织杀伤深度浅的缺点.     

钌多吡啶配合物的合成、表征及其与DNA相互作用的研究

二十世纪七十年代,顺铂作为抗肿瘤药物在临床上的广泛使用,使无机过渡金属配合物的抗肿瘤活性成为生物医药领域的研究热点之一;随后研究者在数千个铂系金属配合物中又筛选出了毒性相对较低的广谱抗肿瘤药物卡铂和环硫铂[1].但是临床上化疗药物的疗效、毒副作用和肿瘤细胞的耐药性等问题仍是生物医药领域亟待解决的关键问题之一.钌和钌配合物在生物体内易于吸收和代谢,属于低毒性的化合物;而且钌配合物具有与铂配合物相似的分子结构,能够以插入方式、沟结合方式和静电作用方式与DNA分子交联,干扰核酸的生物功能.国际上已普遍认为,钌配合物将成为最有前途的抗肿瘤药物之一[2].     

二氢嘧啶并[4,5-d]嘧啶类衍生物作为集落刺激因子-1受体激酶抑制剂的分子对接和定量构效关系研究

集落刺激因子-1受体激酶(CSF-1R)属于Ⅲ型受体酪氨酸激酶家族成员,其在调控单核巨噬细胞系中发挥重要作用。CSF-1R及其配体异常表达与肿瘤发展过程密切相关。因此,CSF-1R信号传导可成为抗肿瘤治疗的有吸引力的靶标。本文用比较分子场分析法(Co MFA)和比较分子相似性指数分析法(Co MSIA)研究了54个二氢嘧啶并[4,5-d]嘧啶类CSF-1R激酶抑制剂的三维定量构效关系(3D-QSAR)。基于配体叠合,Co MFA和Co MSIA模型的交叉验证系数(q~2)分别为0. 725和0. 636,拟合验证系数(r~2)分别为0. 960和0. 958,结果表明这两种模型均具有较好的预测能力。所建模型的等势图能直观反映分子不同取代基对活性的影响,其中立体场和疏水场对活性的贡献较大。通过分子对接研究显示,氨基酸残基Cys666、Asp796在配体和受体结合过程中产生作用,分子对接的结合模式与3D-QSAR得到的结果一致。这些信息为进一步优化CSF-1R激酶抑制剂提供了理论基础。