Furcatin 水解酶的三维结构模建和与furcatin 的对接研究

利用同源模建和动力学模拟方法，模建了furcatin水解酶（FH）的三维结构．并在这基础上，分析了活性位点的组成和结构．研究了furcatin与FH的对接．结果表明，Ser84，Arg146，Thr189，Thr234和Gly372在复合物的形成过程中起重要的作用．其中，Ser84，Argl46和Thr189是在FH的活性口袋的二糖部分的亚单位一1中重要的氨基酸，Thr234和Gly372是亚单位-2中重要的氨基酸．     

乙型肝炎病毒表面抗原三维结构的同源模建及功能预测

结合生物信息学方法及分子模拟手段, 通过同源模建方法构建了乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)Pres12的三维空间结构, 并结合生物实验在分子水平上探讨了乙型肝炎病毒表面抗原Pres12作为抗乙型肝炎病毒重要靶标的机理. 研究结果表明, HBsAg三维空间结构是由构型性的Pres1和线性的Pres2组成, 此结构由疏水氨基酸形成3个α-螺旋结构及Loop结构域, 并且N端由Pres1中残基构成了一个开裂, 形成了HBsAg可能的活性部位. 静电势分析结果证实, N端可能的活性部位具有较大的静电势分布, 因而具有与受体细胞蛋白相互作用的能力, 这为HBV病毒抑制剂药物分子的设计提供了有益帮助.     

乙型肝炎表面抗原片段三维结构的同源模建及其配体的设计

利用同源模建和分子动力学优化得到了一种乙肝表面抗原片段的三维结构.通过对活性部位的分析,设计了与抗原片段相结合的配体.讨论了Trp163,Trp165和Pro70对于紧密结合配体所起的重要作用,抗原片段与配体之间的氢键也决定了它们结合的相对位置.从复合物得到的结构信息将有助于揭示配体与乙肝抗原的作用机理,促进乙型肝炎病人诊断与治疗试剂的研制     

人类胞外信号调节激酶1的同源模建及其抑制剂的对接与结构改造

通过同源模建和分子动力学模拟构建了人类胞外信号调节激酶1(hERK1)的三维结构,并利用profile-3D和procheck方法评估了模型的合理性.对所得的结构使用分子对接程序Affinity和CDOCKER进行了两种抑制剂的对接.结果显示这两种抑制剂与酶的结合方式相似,它们均与残基K36,Q87之间存在氢键作用,二者取代基的不同导致了抑制能力的差别.基于对接结果分析,对已知抑制剂进行结构改造,得到了一个理论上结合能力更强的抑制剂.它在保持与K36和Q87之间氢键的同时,又与残基D93,K96,S135形成了四条氢键,显著提高了与酶的相互作用.对接相互作用能显著下降,MM-PBSA结合自由能降为负值,这些均体现了抑制能力的提高.本工作对于针对该酶的抑制剂设计和相关疾病的新药开发具有理论指导价值.     

非对称二甲基精氨酸二甲胺水解酶-2的理论研究

利用同源模建的方法,构建了DDAH-2的三位结构.并与L-瓜氨酸、L-高半胱氨酸分别进行对接研究.其中,Asp77,Gly269,Glu27和Arg96是与L-瓜氨酸相互作用较强的残基,Asp77,His171,Asp125和Ala270是与-L高半胱氨酸相互作用较强的残基.尤其Asp77是在两种复合物中同时起重要作用的氨基酸,并且它与抑制剂之间都形成了氢键.     

MMP-26的同源模建及S_1'结合袋的结构特点

以基质金属蛋白酶-12(MMP-12)的晶体结构为模板,采用同源模建方法构建了基质金属蛋白酶-26(MMP-26)的三维结构,并阐明了其S1'结合袋的结构特点,MMP-26中His233残基插入S1'结合袋,限制了S1'结合袋的深度,符合中袋MMPs的特点,因此MMP-26属于中袋MMPs.在此基础上,研究了抑制剂GM6001与MMP-26的相互作用模式,发现GM6001中异羟肟酸结构的羰基氧和羟基氧与催化锌离子发生双齿配位,符合异羟肟酸类MMPs抑制剂的配位特点.     

人参β-香树素合成酶同源模建及高通量虚拟筛选抑制剂的研究

人参β-香树素合成酶(β-AS)能催化氧鲨烯环化生成齐墩果烷型皂苷,从而减少植物固醇的生成量,有助于获得高效的人参皂苷.因β-AS的三维结构是未知的,我们以氧鲨烯环化酶为模板,对β-AS进行三维结构搭建.以抑制剂10-aza-10,11-dihydro-2,3-oxidosqualene为先导化合物,通过AutoDockvina进行分子对接,选取结合能量最低的新化合物进行研究.研究结果表明:新抑制剂8442257比先导化合物10-aza-10,11-dihydro-2,3-oxidosqualene的抑制效果更好.Leu287与新抑制剂结合时能量最低,是重要的残基位点;Ser413和Trp613通过氢键与新抑制剂结合,在抑制过程中起重要作用.我们的研究结果为人参β-香树素合成酶抑制剂的研究提供一个有利的依据.     

趋化因子CCR2的同源模建,分子对接和3D-QSAR研究

趋化因子CCR2参与炎症反应、免疫移植排斥和肿瘤的发生,已成为新的研究热点。本文以CCR5的晶体结构为模板,同源模建CCR2的结构,并用CCR2小分子抑制剂与其进行分子对接以得到小分子的最优构象。在对接叠合的基础上建立了QSAR模型,采用比较分子场分析(Co MFA)以及比较分子相似性分析(Co MSIA)研究得到Co MFA和Co MSIA模型最佳评价参数分别为q2=0.743,r2=0.968和q2=0.68,r2=0.978。3D-QSAR模型的等势图分析表明,改造配体R3基团可提高化合物活性。所建模型稳定性好、预测性强,对基于CCR2的小分子抑制剂的设计、优化和改造提供了参考。     

对羟基杏仁酸合成酶三维结构模建及其与底物的分子对接研究

以对羟基苯丙酮酸双氧化酶(HPPD)的晶体结构为模板, 利用同源模建方法构建了与其高度同源、底物相同但催化功能存在明显差别的对羟基杏仁酸合成酶(HMS)的三维结构, 并对模建结构的合理性进行了分析. 在模建结果的基础上, 对HPPD和HMS分别与底物羟苯基丙酮酸(HPP)进行分子对接计算, 比较了二者结合模式的异同, 为两种同源酶在催化方面差异性的合理阐释提供了一些有益的信息.     

猪伪狂犬病毒胸苷激酶的三维结构模建与配体设计

以伪狂犬病毒(PRV)Fa为材料, 克隆测序胸苷激酶(TK)基因, 采用同源模建方法构建胸苷激酶的三维结构模型, 并经Ramachandran图和Profile_3D图验证了模型的可靠性. 采用InsightⅡ/Binding site, Delphi和Affinity方法定位了胸苷激酶的活性位点Site 1, 在此基础上设计出胸苷激酶抑制小分子N-苯基-N'-甲基脲, 通过柔性分子对接法阐明了胸苷激酶抑制剂与靶酶活性位点的相互作用模式, 发现模式中特异性的氢键相互作用可能是对靶酶产生抑制活性的重要分子基础. 研究结果为合理设计PRV胸苷激酶抑制剂, 探索新的治疗及预防伪狂犬病方案奠定了基础.     

SARS冠状病毒3CL蛋白酶及其抑制剂的理论研究

应用AutoDock程序将SARS冠状病毒3CL蛋白酶及其抑制剂配体和受体进行了对接,并用InsightⅡ中的Discover 3模块进行了分子动力学模拟,分析了蛋白酶活性口袋的形状,讨论了其亚基的氢键、静电、疏水等相互作用,为进一步设计药物提供了重要的参考信息.     

Using Homology Modeling, Molecular Dynamics and Molecular Docking Techniques to Identify Inhibitor Binding Regions of Somatostatin Receptor 1

The G protein coupled receptor(GPCR), one of the members in the superfamily, which consists of thousands of integral membrane proteins, exerts a wide variety of physiological functions and responses to a large portion of the drug targets. The 3D structure of somatostatin receptor 1(SSTR1) was modeled and refined by means of homology modeling and molecular dynamics simulation. This model was assessed by Verify-3D and Vadar, which confirmed the reliability of the refined model. The interaction between the inhibitor cysteamine, somatostatin(SST) and SSTR1 was investigated by a molecular docking program, Affinity. The binding module not only showed the crucial residues involved in the interaction, but also provided important information about the interaction between SSTR1 on the one hand and ligands on the other, which might be the significant evidence for the structure-based design.     

人类丝氨酸消旋酶的同源模建及其与多肽类抑制剂的分子对接

利用同源模建和分子动力学模拟方法构建了人类丝氨酸消旋酶(hSR)的三维结构, 并利用profile-3D和procheck方法评估了模型的可靠性. 在此基础上用分子对接程序(affinity)将多肽类抑制剂A和B分别与hSR进行对接, 获得了其复合物结构的理论模型. 通过配体与受体之间相互作用能和结构分析给出了此类抑制剂与hSR的具体结合方式, 明确了hSR与此类抑制剂结合时起重要作用的氨基酸残基, 为基于人类丝氨酸消旋酶三维结构的药物设计提供重要的参考信息.     

人3型腺病毒六邻体蛋白同源建模及其进化轨迹分析

用同源建模方法构建了人3型腺病毒六邻体完整的空间结构, 对此结构模型的合理性进行检验, 并通过基于多重序列比对的进化轨迹分析发现, 不同型别的人腺病毒六邻体型特异性序列主要存在于六邻体的塔区上, 结合二级结构分析, 预测位于六邻体塔区表面的几个环区是型特异性中和表位的所在区域.     

细胞色素p450 2s1(CYP2s1)三维结构模建及其与维甲酸分子的对接研究

利用同源模建和分子动力学模拟,模建了细胞色素P450(CYP2s1)的三维结构．在模建结构的基础上,分析了活性位点的组成和结构,并进行了与小分子(维甲酸)的分子对接研究．研究结果表明,在由维甲酸和CYP2s1形成的复合物中,非键相互作用较强,其中,GLu411和Ala414是与维甲酸相互作用能最强的两个残基,对复合物的结合起重要作用．     

靛玉红类CDK1抑制剂的同源模建、分子对接及3D-QSAR研究

细胞周期蛋白依赖性激酶1的异常表达会导致G2期的停滞及多种肿瘤的发生,故CDK1近年来已成为一个理想的治疗靶点. 本文以细胞分裂调控蛋白2的同源体为模板,同源模建了CDK1的结构,并与靛玉红类小分子抑制剂进行分子对接. 分别运用三种叠合方法进行分子叠合,并在此基础上采用Sybyl 7.1中的比较分子场分析(CoMFA)模块及Discovery Studio 3.0中的三维定量构效关系(3D-QSAR)模块(以下简称为DS)分别建立了3D-QSAR模型. 其中,将分子对接叠合与公共骨架叠合联合运用的叠合方法所得3D-QSAR模型的评价参数是最佳的(CoMFA：q²=0.681,r²=0.909,r_pred.²=0.836; DS：q²=0.579,r²=0.971,r_pred.²=0.795,其中q²为交叉验证系数,r²为非交叉验证系数). 本文的研究结果在对靛玉红类小分子进行结构修饰设计出新的CDK1抑制剂方面,可提供重要的理论基础.     

非肽类SARS冠状病毒3CL蛋白酶抑制剂的设计与活性表征

SARS冠状病毒3CL蛋白酶是SARS病毒复制过程中的主要蛋白酶, 针对其开展药物设计有望得到有效的抗SARS病毒药物. 本文基于SARS冠状病毒3CL蛋白酶的三维结构, 对现有化学试剂及临床用药数据库进行虚拟筛选, 选出可能对SARS冠状病毒3CL蛋白酶有抑制的非肽化合物进行初步活性测试, 并研究了已知的人鼻病毒3C蛋白酶抑制剂对SARS冠状病毒3CL蛋白酶的活性, 合成了两种母环的衍生物, 得到靛红和哌嗪两类SARS冠状病毒3CL蛋白酶的抑制剂, 其中一个靛红类化合物的IC₅₀为0.76 µmol•L^－1; 而抗组胺药哌嗪类化合物对SARS冠状病毒3CL蛋白酶及细胞培育的SARS病毒的抑制作用, 提示了老药可以开发出新的用途.     

人类2-氨基3-羧基粘康酸6-半醛脱羧酶(ACMSD)与底物及抑制剂作用模型的理论研究

利用同源模建和分子动力学模拟方法构建了人类2-氨基3-羧基粘康酸6-半醛脱羧酶(hACMSD)的三维结构, 并利用Profile-3D和Procheck等方法评估了模型的可靠性. 在此基础上, 用分子对接程序(Affinity), 将其底物2-氨基3-羧基粘康酸6-半醛(ACMS)和抑制剂喹啉酸(QA)分别与hACMSD进行对接, 获得了复合物结构的理论模型. 通过配体与受体之间相互作用能和结构分析给出了底物和抑制剂的具体结合方式, 明确了hACMSD与底物和抑制剂结合时起重要作用的氨基酸残基.     

取代脱氧脲苷的量子化学计算及分子对接

5取代6氮杂2’脱氧脲苷是一类疱疹单纯一型病毒胸苷激酶(ＨＳＶ1ＴＫ)抑制剂.研究此类化合物的合成、结构、杀菌活性及构效关系一直为科学界所关注[1-3].ＨＳＶ1ＴＫ可以催化胸苷的磷酸化反应,使生成胸苷磷酸脂,在ＤＮＡ合成的控制中起着重要的作用.其晶体结构的发表[4],使得我们能从分子水平上研究此类酶抑制剂与酶活性中心的作用机制,模拟其作用方式,从而实现ＨＳＶ1ＴＫ抑制剂的全新设计.本文从化合物(Ｉ)和(ＩＩ)(见图1)晶体结构出发,使用美国Ｔｒｉｐｏｓ公司开发的三维分子模拟软件包ＳＹＢＹＬ63[5],采用ＭＯＰＡＣ界面中ＰＭ3[6]程…