拮抗状态下α1A1，α1B和α1D-肾上腺素能受体的分子模拟研究

采用同源建模法对α1A1，α1B和α1D-的三维结构进行了模拟，并采用分子力学、分子动力学方法对所得同源模型进行优化，然后分别采用训练集拮抗剂对接的方法得到拮抗状态下的α1A1，α1B和α1D-三维结构模型．得到的模型再采用FRED对接软件对测试集中的18个化合物进行对接并打分，再将所得打分结果与其活性进行线性回归，其回归结果具有良好的拟合效果，由此回归方程预测的活性与化合物实验值较吻合，说明我们建立的拮抗状态下的α1A1，α1B和α1D-的三维同源模型具有一定的合理性，可作为化合物虚拟筛选模型，对新化合物进行对接虚拟筛选．     

拮抗状态下α1A, α1B和α1D-肾上腺素能受体的分子模拟研究

采用同源建模法对α1A-,α1B-和α1D-AR的三维结构进行了模拟,并采用分子力学、分子动力学方法对所得同源模型进行优化,然后分别采用训练集拮抗剂对接的方法得到拮抗状态下的α1A-,α1B-和α1D-AR三维结构模型.得到的模型再采用FRED对接软件对测试集中的18个化合物进行对接并打分,再将所得打分结果与其活性进行线性回归,其回归结果具有良好的拟合效果,由此回归方程预测的活性与化合物实验值较吻合,说明我们建立的拮抗状态下的α1A-,α1B-和α1D-AR的三维同源模型具有一定的合理性,可作为化合物虚拟筛选模型,对新化合物进行对接虚拟筛选.     

CCK1受体的同源模拟和分子对接研究

采用同源建模法对CCK1受体的三维结构进行了模拟,并采用分子动力学方法对模型进行修正和优化,再采用与训练集激动剂和拮抗剂分子对接的方法分别得到激动状态和拮抗状态CCK1受体的三维结构模型。得到的模型使用DOCK对接软件对训练集中的分子进行对接,所得结果与其实际活性拟合度较好,说明我们建立的激动和拮抗状态下的CCK1受体的三维结构模型比较合理,可以作为化合物虚拟筛选的模型对新化合物进行虚拟筛选。     

α1A-肾上腺素受体的同源模建及其对接研究

以β2肾上腺素受体(β2-AR)为模板,采用同源模建和分子动力学模拟构建了人类α1A-肾上腺素受体(α1A-AR)的三维结构模型,并利用PROCHECK,PROSA和WHAT-IF评估了模型的合理性.所得的结构采用分子对接程序Flexidock与激动剂去甲肾上腺素和拮抗剂西罗多辛分别进行对接,结果表明,2种配基具有相似...     

神经介素B受体与拮抗剂、激动剂的分子模拟研究

大鼠神经介素B受体(rat neuromedin B receptor, rNMBR)属于G蛋白偶联受体(G-protein coupled receptor, GPCR) A家族的成员. GPCR的结构特征和在信号传导中的重要作用决定了其可以作为很好的药物靶标. 关于rNMBR与内源性激动剂神经介素B (neuromedin B, NMB)以及与非肽类拮抗剂pd168368作用机制的研究对于合理设计受体药物分子有重要的指导意义. 在这一研究中, 我们使用同源模建, 构建受体的三维结构, 进行分子对接和分子动力学的计算. 基于受体三维结构, 通过10 ns的空载受体、激动剂-受体、拮抗剂-受体的分子动力学模拟, 探讨受体与激动剂与拮抗剂的作用机制. 研究表明rNMB-R中跨膜(transmembrane, TM)螺旋3, 5, 6, 7参与配体的结合. NMB与受体的结合, 使受体转变为活性构象, 而受体同拮抗剂pd168368恰好相反.     

哒嗪酮类α1-肾上腺素受体拮抗剂的合成和生物活性研究

将苯(氧)乙胺和苯氧烷胺类α1-肾上腺素受体拮抗剂中的苯(氧)乙胺、苯氧烷胺片段引入哒嗪酮类化合物中,设计、合成了30个新的含哒嗪酮环的α1-肾上腺素受体拮抗剂．所有新化合物的结构均经1H NMR,IR,HRMS确证．生物活性测试表明28个目标物对α1-肾上腺素受体有较好的拮抗作用(pA2>6．00),化合物6o,6p,6q,6v,6x,6y,10c,10d的pA2值>7．00．     

α2A肾上腺素受体的同源模建及与Yohimbine的对接研究

通过对比多个与α2A-肾上腺素受体同属G-蛋白偶联受体的视紫红质蛋白序列,选择以相似性最大的牛视紫红质蛋白为模板,同源模建了α2A-肾上腺素受体的跨膜结构,并在结构中找到了体积为0.090 nm3,已被报导的活性残基包围的活性位点.运用分子力学与动力学方法研究了此结构突变前后与抑制剂Yohimbine的对接情况,得到了与文献报道相吻合的结果.同时对接研究结果发现,在α2A-肾上腺素受体的结合位点周围的一个由色氨酸和两个苯丙氨酸组成的局部疏水区对抑制剂有稳定作用,并且天冬氨酸113作为氢键受体也对稳定抑制剂有重要作用.     

辛味中药与嗅觉受体相互作用的分子模拟

采用分子模拟的方法, 在Schrdinger软件平台上, 用同源模建的方法构建了嗅觉受体OR1D2, OR7D4和OR51E1的三维结构模型. 运用分子动力学模块Desmond将与激动剂以及抑制剂分别对接的嗅觉受体复合物置于磷脂双膜中进行模拟. 最后将辛味中药的小分子分别对接到嗅觉受体中, 并与苦味中药的对接结果相对照, 依据实验结果, 讨论辛味中药发挥作用的分子机制. 该研究着重于同源模建、分子动力学和分子对接技术的综合应用, 探讨辛味中药化学成分与嗅觉受体的相互作用及其分子机理, 为从分子层面揭示辛味中药的药效物质基础提供帮助, 也为中药药性的研究提供了新的思路和方法.     

毒蕈碱型M1受体的同源模建和分子对接

采用同源模建方法对M1受体的三维结构进行了模拟,将得到的模型分别与M受体完全激动剂乙酰胆碱和M1受体选择性激动剂占诺美林进行分子对接,形成非特异性激动和特异性激动的受体-配体复合物.用分子动力学模拟方法分别将未与小分子对接的M1受体、M1受体-乙酰且H碱复合物、M1受体-占诺美林复合物置于磷脂双膜中模拟10 ns.将模拟后的蛋白质结构与包含活性分子的测试库对接并将结果打分,以top5%富集因子(EF)作为评价依据,用占诺美林优化后的M1受体模型的EF为8.0,用乙酰胆碱优化后M1受体模型的EF为6.5,非复合物的EF为1.5.说明M1受体选择性激动剂复合物进行分子动力学模拟后得到的三维结构模型比较合理,可以作为化合物虚拟筛选的模型对新化合物进行虚拟筛选,为找到新的选择性M1受体激动剂奠定了基础.     

毒蕈碱型M1受体的同源模建和分子对接

采用同源模建方法对M1受体的三维结构进行了模拟, 将得到的模型分别与M受体完全激动剂乙酰胆碱和M1受体选择性激动剂占诺美林进行分子对接, 形成非特异性激动和特异性激动的受体-配体复合物. 用分子动力学模拟方法分别将未与小分子对接的M1受体、M1受体-乙酰胆碱复合物、M1受体-占诺美林复合物置于磷脂双膜中模拟10 ns. 将模拟后的蛋白质结构与包含活性分子的测试库对接并将结果打分, 以top5%富集因子(EF)作为评价依据, 用占诺美林优化后的M1受体模型的EF为8.0, 用乙酰胆碱优化后M1受体模型的EF为6.5, 非复合物的EF为1.5. 说明M1受体选择性激动剂复合物进行分子动力学模拟后得到的三维结构模型比较合理, 可以作为化合物虚拟筛选的模型对新化合物进行虚拟筛选, 为找到新的选择性M1受体激动剂奠定了基础.     

基于分子对接的咪唑啉类α2A-肾上腺素能配体三维定量构效关系研究

对系列咪唑啉类α2A-肾上腺素能配体类似物进行MFA和CoMFA两种方法的定量构效关系研究。化合物的构象采用与α2A-肾上腺素能受体分子对接的最佳结合构象,计算结果表明,两种方法的计算结果有较好的一致性。MFA模型的r2和xv_r2分别为0.997和0.946,CoMFA模型的r2和xv_r2分别为0.999和0.580,两种方法得到的定量构效关系模型均有较好的拟合能力和预测能力,可用于对咪唑啉类α2A-肾上腺素能配体化合物进行虚拟筛选和活性评价。研究结果为进一步设计合成新的候选化合物提供理论依据。     

人类腺苷受体A3亚型拮抗剂的构效关系分析

构建人类腺苷受体A3亚型药效团模型和三维蛋白结构模型用于作用模式研究.以18个来源于文献具有腺苷受体A3亚型拮抗活性的化合物作为训练集,使用HypoGen方法构建药效团模型.通过同源模建和分子动力学模拟构建了人类腺苷受体A3亚型的三维蛋白模型,并利用PROCHECK方法评估该模型的合理性,对所得的结构使用分子对接程序进行作用模式分析,药效团模型和同源模建结果相互匹配较好.使用新药效团模型对MDL药物数据库(MDDR)中包含的约120000个化合物进行虚拟筛选,得到了8个候选化合物,用于进一步的生物学评价和活性测定.本工作对于人类腺苷受体A3亚型拮抗剂的设计和抗哮喘药物的研发具有一定的理论指导和应用价值.     

毒素DON单链抗体的同源建模及与DON结合的分子模拟研究

通过同源模建及分子力学构建并优化了呕吐毒素DON单链抗体的三维结构, 结合Procheck和verify_3D方法评估得到合理的抗体模型. 利用分子对接方法研究了单链抗体与其抗原DON的识别及相互作用. 结果表明, 毒素结合到抗体轻链上, 通过轻重链的交界区残基与重链结合, 与残基Pro107之间存在氢键作用. 采用分子动力学模拟和MM/GBSA方法计算了毒素DON与抗体之间的结合自由能, 计算结果与实验值相吻合, 体系疏水相互作用是维持复合物稳定结构的主要驱动力. 动力学模拟氢键分析和能量分解结果共同表明, 残基Pro107参与稳定氢键的形成并贡献很强的范德华作用, 是毒素结合抗体最关键的残基. 本研究为该毒素抗体的结构设计提供了重要的线索和理论依据, 对毒素类分子新型抗体的研究和开发具有理论指导价值.     

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。     

大麻素受体CB1三维结构的同源模建及其对接研究

大麻素CB1受体属于G蛋白偶联受体. 以牛视紫红质的晶体结构为模板, 利用同源模建法对CB1受体的三维结构进行了模拟, 并采用分子动力学方法对模型进行了修正和优化. 在此基础上, 分析了活性位点的组成和结构, 研究了拮抗剂利莫那班与CB1受体的对接, 明确了CB1受体与利莫那班结合时起重要作用的氨基酸残基. 发现利莫那班与CB1受体残基Lys192形成氢键相互作用是CB1受体拮抗剂的重要分子作用基础.     

三磷酸腺苷结合盒式转运体的分子模拟

三磷酸腺苷结合盒式(ATP binding cassete,ABC)转运体是一类与生物体的生理过程和疾病密切相关的膜蛋白,它们利用水解ATP释放的能量实现底物的跨膜转运。虽然研究者已对ABC转运体进行了广泛而深入的研究,但是由于ABC转运体结构的复杂性,导致许多实验技术在ABC转运体的研究中受到较大限制。分子模拟技术可以弥补实验技术的不足,已成为不可或缺的研究工具。本文综述了近年来分子模拟技术同源模建、分子对接和分子动力学模拟在ABC转运体的三维结构模建,底物结合位点确定以及构象转换分子机理的解析等研究领域的最新进展。最后总结了分子模拟技术在ABC转运体研究中所遇到的挑战和拟解决办法。     

AT1受体的中药活性成分筛选模型及其作用机理研究

传统中药对治疗心血管类疾病疗效显著,例如钩藤、黄芪、益母草等在临床应用广泛.现代药理研究表明钩藤碱可以降压;黄芪中毛蕊异黄酮能舒张血管平滑肌、保护心脑血管;益母草碱可扩张微血管,改善血液流变异常,但它们分子层面作用机制尚不明确.首先以牛视紫红质蛋白为模板,模建出心血管疾病主要靶点AT1受体的三维结构.然后将AT1受体拮抗剂和中药活性成分与受体模型结合的作用方式进行了对比研究,据此提出了中药活性成分治疗心血管疾病的作用机理,并建立了AT1受体的中药活性成分筛选模型.结果表明:黄芪毛蕊异黄酮等中药活性成分能与AT1受体活性口袋中的残基发生氢键作用,结合方式与AT1受体拮抗剂相似.每一种AT1受体拮抗剂均与His183,Lys199,His256,Gln257,Ser105,Ser109,Tyr113,Asn200中多个发生氢键作用;黄芪毛蕊异黄酮与Try113,Lys199,Gln257,Ser105发生氢键作用.本研究从分子层面上阐释了一些中药活性小分子的治病机理,为进一步挖掘中药资源,研究AT1受体相关的心脑血管类药物,合理设计和筛选AT1受体的拮抗剂提供重要依据.     

哒嗪酮类α1-肾上腺素受体拮抗剂的合成和生物活性研究

将苯(氧)乙胺和苯氧烷胺类α₁-肾上腺素受体拮抗剂中的苯(氧)乙胺、苯氧烷胺片段引入哒嗪酮类化合物中, 设计、合成了30个新的含哒嗪酮环的α₁-肾上腺素受体拮抗剂. 所有新化合物的结构均经¹H NMR, IR, HRMS确证. 生物活性测试表明28个目标物对α₁-肾上腺素受体有较好的拮抗作用(pA₂＞6.00), 化合物6o, 6p, 6q, 6v, 6x, 6y, 10c, 10d的pA₂值＞7.00.     

基于分子对接的thanatin与NDM-1分子动力学模拟研究

耐碳青霉烯类抗生素的超级细菌给人类健康带来了严重威胁,其所携带的金属 β-内酰胺酶编码基因是耐药性的主要来源。NDM-1作为其中传播最广、活性最强的 β-内酰胺酶,其抑制剂的研发刻不容缓。具有广谱作用的抗菌肽thanatin对NDM-1展现出了较好的抑制效果,但抑制机理并不清楚。本文使用HPEPDOCK与Rosetta FlexPepDock服务器,将thanatin与NDM-1进行了分子对接,并使用Desmond软件包对对接模型进行了分子动力学模拟。结果表明,thanatin与NDM-1活性中心的Zn2+ 并无直接相互作用,而作为竞争性抑制剂结合于NDM-1的活性口袋,阻止抗生素分子进入活性口袋与Zn2+ 结合,从而抑制NDM-1的水解活性。本文为研发有效的NDM临床抑制剂探索了可行的方法。     

芬太尼类化合物与阿片μ受体相互作用的分子对接与分子动力学模拟

采用分子对接和分子动力学(MD)模拟方法研究了芬太尼类化合物与阿片μ受体的相互作用机制.先用AutoDock4.0程序将芬太尼类化合物对接到同源模建的阿片μ受体结构中,再用GROMACS程序包在水溶液体系中分别对12个芬太尼激动剂和阿片μ受体蛋白复合物进行了MD模拟研究,优化对接复合物的结构,最后利用MM-PBSA方法,在APBS程序中计算芬太尼类衍生物与阿片μ受体的结合自由能,计算出的受体配合物结合常数(Ki)与其实验值吻合较好,并预测了化合物的活性排序.结果表明,复合物蛋白结构与空载受体蛋白结构有较大差异,特别是胞内区IL2、IL3和跨膜区段TM4骨架构象变化较大,不同的化合物对受体结构影响也有差异,活性较好的化合物会增加蛋白特定区域结构的柔性.芬太尼类化合物可能是通过和受体结合后诱导阿片μ受体构象转变为活性构象,引起一系列的信号传导激活G蛋白,从而引发生理效应.