凝血酶抑制剂的结构与活性的关系

应用了一种新的预测酶－配体复合物亲和性的方法来研究凝血酶抑制剂的结构－活性关系．凝血酶－抑制剂复合物的三维结构根据模板化合物的晶体结构进行搭建，然后使用程序SCORE计算复合物的亲和性．共分析了3个系列34个抑制剂分子．计算所得的复合物的解离常数与实验值吻合得很好，大大优于用分子力学所给出的结果．通过比较其中两个抑制剂分子的结构和活性，说明了此方法能够定量给出配体分子中每个原子对结合过程的贡献大小，给出十分直接的结构－活性关系．     

磷脂酶A2吲哚类抑制剂的结构和活性关系

应用一种新的预测酶-配体复合物亲和性的方法来研究磷脂酶A2蚓哚类抑制剂的结构-活性关系．磷脂酶A2-抑制剂复合物的三维结构是用分子模构的方法搭建的，复合物的亲和性由程序SCORE计算．共分析了12个抑制剂分子．计算所得的亲和性和实验测定值吻合得很好，明显优于用CoMFA方法分析同一系列化合物所给出的结果．通过分析SCORE的输出结果，识别出了蚓哚类抑制剂和磷脂酶A2相互作用的关键位点，为设计新型的磷脂酶A2抑制剂提供了指导．     

酶-配体复合物亲和性的计算

描述了一种新的计算酶－配体复合物亲和性的方法．它考虑了酶－配体结合过程中自由能变化的各主要因素，并利用经验公式加以计算、从蛋白质结构数据库中选取了66个酶－配体复合物作为训练集，利用回归分析得出最后的模型．此模型通用于各种类型的酶－配体复合物，计算结果比技准确，预测算合物解离常数的平均偏差小于一个数量级．此方法还可以定量评价配体分子中每个部分对结合过程的贡献大小，可以为先导他合物的优化提供非常直接的信息     

非肽类凝血酶抑制剂的比较分子力场分析

在血栓症和止血疗法中凝血酶起重要的生物调节作用，凝血酶抑制剂由于基溶 血栓作用成为药物设计的热点，对非肽类芳基磺酸酯系列凝血酶抑制剂进行了三维 定量构效关系研究。用Autodock方法和比较分子力场分析相结合构建了该类分子的 定量构效关系模型，得到三维等值线图。模型的传统相关系数r~2=0.956，交叉验 证系数q~2=0.681, F_(4,16) = 85.985，标准偏差S = 0.158。该模型为凝血酶抑 制剂的进一步结构改造提供了有益的启示。     

定量构效关系研究进展

本文综述了定量构效关系及化学模式识别的研究与进展。     

三苯基丙烯腈衍生物的定量结构-活性关系研究

应用半经验量子化学AMl方法得到了24种三苯基丙烯腈衍生物的优势构象，利用AMl方法和分子图形学技术获得其电子结构、几何结构及拓扑结构参数，并将这些参数与三苯基丙烯腈衍生物对乳腺癌细胞(MCF-7)的生物活性相关联．结果表明，三苯基丙烯腈衍生物对MCF-7的活性与羟基指示数、分子表面积和B环上原子净电荷之和之间存在良好的多元线性相关性，成功地建立了三苯基丙烯腈衍生物的构效关系式．     

酪氨酸激酶抑制剂的三维定量构效关系研究

利用柔性原子受体模型(FLARM)方法对一系列的异黄酮和喹诺酮衍生物表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂进行了三维定量构效关系研究，得到了合理的构效关系模型.FLARM方法的计算结果还给出了虚拟的受体模型，该模型说明了抑制剂与受体之间可能的相互作用.由该虚拟受体模型得到的受体-配体相互作用与Novartis药效团模型比较类似.     

HIV-1逆转录酶抑制剂2-氨基6-苯磺酰基苄腈及其类似物活性OSAR研究

首先利用半经验AM I量子化学方法计算了54个2-氨基-6-苯磺酰基苄腈及其类似物的物理化学、电子结构、指示变量等共28个参数,然后使用偏最小二乘,穷举回归和混沌遗传乘法训练的人工神经网络方法建立了这些参数和其抑制H IV-1逆转录酶活性之间的定量构效关系模型,为设计、合成更高生物活性的该类化合物提供了理论参考。     

R基团搜索技术用于HIV-1逆转录酶抑制剂的分子设计

本文采用基于R基团搜索技术的Topomer CoMFA方法对41个人类免疫缺陷病毒(HIV-1)逆转录酶抑制剂进行了三维定量构效关系(3D-QSAR)分析。所得优化模型的拟合、交互验证及外部验证的复相关系数分别为0.995、0.859和0.945。采用Topomer Search技术对ZINC数据库进行R基团的虚拟筛选,得到R贡献高的基团,以活性最高的13号分子为模板进行过滤得到1个Ra基团和20个Rb基团。并以此设计得到20个新化合物分子,其中有19个化合物的预测活性值高于13号分子。研究结果表明,所建立的Topomer CoMFA模型具有良好的稳定性和预测能力,基于R基团的Topomer Search技术可以有效筛选并设计出新的HIV-1逆转录酶抑制剂,为抗艾滋病新药设计提供了理论依据。     

TIBO衍生物类抗艾滋病药物三维定量结构活性关系研究

采用三维全息原子场作用矢量(3D-HoVAIF)对20个TIBO类衍生物抗艾滋病药物进行定量构效关系(QSAR)研究。运用偏最小二乘回归(Partial Least Square Regression,PLS)建模,同时采用内部及外部双重验证的办法对所得模型稳定性能进行深入分析和检验。PLS建模的复相关系数(Rcum)、留一法(Leave-one-out,LOO)交互校验(Cross-validation,CV)复相关系数(QCV)和外部样本校验复相关系数(Qext)分别为0.837、0.804、0.812。结果表明,3D-HoVAIF能较好表征TIBO类衍生物抗艾滋病药物分子结构信息,     

苯并咪唑类缓蚀剂的HQSAR研究及分子设计

采用分子全息定量构效关系(HQSAR)方法, 构建苯并咪唑衍生物在酸性环境中的缓蚀性能与结构之间的定量构效关系模型, 研究不同碎片区分参数及碎片大小对模型质量的影响, 寻找最优HQSAR模型, 并对其稳定性及预测能力进行评价. 结果显示: 选取碎片区分参数为原子类型(A)、化学键类型(B)、连接性(C)、氢原子(H)、手性(Ch)、氢键给体和受体(D&;A), 碎片大小为1-3 建模时, 得到的HQSAR 模型(r²(非交叉验证系数)=0.996, q²(交叉验证系数)=0.960, SE_cv(交叉验证标准误差)=3.709)具有良好的统计学稳定性及预测能力. 根据最优HQSAR模型图设计出的38种苯并咪唑类化合物理论上均具有较好的缓蚀性能. 本研究为油气田新型高效缓蚀剂研发提供可靠的理论依据.     

The application of thermodynamic methods in drug design

The optimization of lead compounds as viable drug candidates involves the optimization of their binding affinity towards the selected target. The binding affinity, K_a, is determined by the Gibbs energy of binding, ΔG, which in turn is determined by the enthalpy, ΔH, and entropy, ΔS, changes (ΔG=ΔH−TΔS). In principle, many combinations of ΔH and ΔS values can give rise to the same ΔG value and, therefore, elicit the same binding affinity. However, enthalpically dominated ligands do not behave the same as entropically dominated ligands. Current paradigms in drug design usually generate highly hydrophobic and conformationally constrained ligands. The thermodynamic signature of these ligands is an entropically dominated binding affinity often accompanied by an unfavorable binding enthalpy. Conformationally constrained ligands cannot easily adapt to changes in the geometry of the binding site, being therefore highly susceptible to drug resistance mutations or naturally occurring genetic polymorphisms. The design of ligands with the capability to adapt to a changing target requires the introduction of certain elements of flexibility or the relaxation of some conformational constraints. Since these compounds pay a larger conformational entropy penalty upon binding, the optimization of their binding affinity requires the presence of a favorable binding enthalpy. In this paper, experimental and computational strategies aimed at identifying and optimizing enthalpic ligands will be discussed and applied to the case of HIV-1 protease inhibitors. It is shown that a thermodynamic guide to drug design permits the identification of drug candidates with a lower susceptibility to target mutations causing drug resistance.     

苯并咪唑类缓蚀剂的3D-QSAR研究及分子设计

采用比较分子场分析法(CoMFA)和比较分子相似性指数分析法(CoMSIA), 对苯并咪唑衍生物抗盐酸腐蚀的缓蚀性能进行了三维定量构效关系研究, 并使用留一法交叉验证手段对3D-QSAR模型的稳定性及预测能力进行了分析. 结果表明, 立体场、静电场和氢键供体场(电子给体)是影响苯并咪唑缓蚀剂缓蚀性能的主要因素; 所构建的CoMFA模型(q2=0.541, R2=0.996)和CoMSIA模型(q2=0.581, R2=0.987)均具有较好的统计学稳定性和预测能力. 基于3D-QSAR等势图设计出了几种具有较好缓蚀性能的苯并咪唑化合物, 为油气田新型缓蚀剂的研发提供了一种新思路.     

Structure-based design,synthesis of novel inhibitors of Mycobacterium tuberculosis FabH as potential anti-tuberculosis agents

Mycobacterium tuberculosis FabH,an essential enzyme in mycolic acids biosynthetic pathway,is an attractive target for novel anti-tuberculosis agents.Structure-based design,synthesis of novel inhibitors of mtFabH was reported in this paper.A novel scaffold structure was designed,and 12 candidate compounds that displayed favorable binding with the active site were identified and synthesized.     

GPR40 受体苯丙酸类激动剂三维定量构效关系研究

苯丙酸类化合物是G蛋白偶联受体40(GPR40)潜在的生物活性药物。本文基于比较分子力场分析法(Co MFA)和比较分子相似性指数分析法(CoMSIA),分别建立了40个已知活性的GPR40受体苯丙酸类激动剂的三维定量构效关系(3D-QSAR)模型,研究该类激动剂与生物活性之间的关系。CoMFA和CoMSIA模型的交叉验证系数(q~2)分别为0. 527和0. 500,拟合验证系数(r~2)分别为0. 901和0. 860,两个3D-QSAR模型预测值与实验值基本一致,表明模型具有良好的可信度和预测能力。根据两个3D-QSAR模型提供的立体场、静电场、疏水场、氢键供体场和氢键受体场所提供的信息提出优化该类抑制剂结构的药物设计思路,为指导设计更高活性的GPR40激动剂以及GRR40新分子激动活性的预测提供理论依据。     

具有除草活性的吡唑啉并四嗪酮衍生物的设计、合成与定量构效关系的研究

设计合成了一系列未见文献报道的4-乙氧羰基-1,7-二氢-1-取代苯基-5-(未)取代吡唑啉[5,1-d][1,2,3,5]四嗪-7-酮衍生物, 其结构均经过¹H NMR、IR和元素分析表征. 生测结果显示, 与已报道的化合物相比, 它们表现出较好的除草活性. 定量的结构与活性关系研究表明, 它们的除草活性与取代基的立体效应参数和疏水性参数呈现很好的相关性, 相关系数r大于0.8. 当作用对象为油菜时, 化合物的活性可能主要与取代基R¹的摩尔分子折射和取代基R²的疏水性参数有关. 当取代基R¹的摩尔分子折射参数为1.452时, 相应化合物可能具有对油菜最高的除草活性; 当作用对象为稗草时, 化合物的活性主要与取代基R²疏水性参数和Taft (Es)参数有关.