推广的模拟退火算法在分子对接中的应用

把推广的模拟退火算法应用于两个分子的刚性对接的能量全局极小化,由于转动自由度和平动自由度的不同物理本质,我们对平均度量和转动变量采用了不同的访问分布。改进的算法对多个对接模型的计算取得了较满意的结果。     

模拟退火算法在求解组合优化问题中的应用研究

文章给出了模拟退火算法求解组合优化问题的实现步骤,并提出了一种相邻状态的产生函数和迭代方案,通过实例计算并分析了模拟退火过程的起始温度、终止温度以及降温速度等参数对优化计算的影响。结果表明,模拟退火算法中各个参数值的选择和设置对运行的结果和效果有较大影响。     

艾滋病毒蛋白酶异位抑制剂体系的分子动力学研究

对艾滋病毒蛋白酶异位抑制剂体系和活性位抑制剂体系进行8 ns的分子动力学模拟,用MM-PBSA方法分别计算了抑制剂与蛋白酶的结合自由能。异位抑制剂体系中抑制剂与蛋白酶的结合自由能为-90.30 kcal/mol,活性位抑制剂体系中为-59.58 kcal/mol。在异位抑制剂体系中分子片段4DX卡在蛋白酶的exo位,使蛋白酶活性位点附近残基的活动范围减小,有利于抑制剂被束缚在活性位点附近。异位抑制剂使体系刚性更强,更稳定,抑制剂与蛋白酶的结合更为牢固。     

淫羊藿苷与过氧化氢酶相互作用的荧光光谱法和分子对接研究

利用过氧化氢酶的内源荧光,通过荧光光谱法对淫羊藿苷与过氧化氢酶的相互作用进行了研究.结果表明,淫羊藿苷主要以静电作用力与过氧化氢酶发生相互作用,16℃时结合常数和结合位点数分别为4.59×104 L/mol和1.00.根据F（o）rster非辐射能量转移理论,计算二者相互作用的结合距离为4.05 nm.对二者之间的相互作用进行了分子模拟,表明淫羊藿苷在过氧化氢酶4个亚基的中心区域通过静电作用力、疏水作用力和氢键作用力与过氧化氢酶发生相互作用,与荧光光谱法的研究结果相一致.     

Molecular dynamics simulations exploring drug resistance in HIV-1 proteases

Although HIV-1 subtype B still dominates the epidemic AIDS in developed countries, an increasing number of people in developing countries are suffering from an epidemic of non-subtype B viruses. What is worse, the efficacy of the combinational use of an-tiretroviral drugs is gradually compromised by the rapid development of drug resistance. To gain an insight into drug resistance, 10-ns MD simulations were simultaneously conducted on the complexes of the TL-3 inhibitor with 4 different proteases (B_wt, B_mut, F_wt and F_mut), among which the complex of the B_wt protease with the TL-3 inhibitor was treated as the control group. Detailed analyses of MD data indicated that the drug resistance of B_mut against TL-3 mainly derived from loss of an important hydrogen bond and that of F_wt was caused by the decrease of hydrophobic interactions in S1/S1’ pocket, while both of the two reasons mentioned above were the cause of the F_mut protease’s resistance. These results are in good agreement with the previous experiments, revealing a possible mechanism of drug resistance for the aforementioned protease subtypes against the TL-3 inhibitor. Additionally, another indication was obtained that the mutations of M36I, V82A and L90M may induce structural transforms so as to alter the inhibitor’s binding mode.     

水杨酸类酪氨酸蛋白磷酸酯酶1B抑制剂的分子对接和三维定量构效关系研究

应用Surflex-dock对21个水杨酸类酪氨酸蛋白磷酸酯酶1B抑制剂进行分子对接分析,结果显示水杨酸结构的头部深入活性口袋内部,其氢键决定其与酶结合的稳定性,尾部结构及氢键决定其抑制活性.据此,利用Topomer CoMFA建模时将头尾结构切开分析,从21个化合物中随机选取17个化合物作为训练集,建立3D-QSAR模型,并用包括4个化合物的测试集验证模型的外部预测能力,结果显示模型具有良好的预测能力,预测活性与实测活性的差值均小于0.12μmol/L,该模型可以用于辅助设计同类型新化合物并进行其活性预测.     

基于分子对接技术从虾夷扇贝中筛选抗SARS-CoV-2活性肽研究

为从食品原料中筛选具有抗2019新型冠状病毒(SARS-CoV-2)能力的生物活性肽段,选用虾夷扇贝肌球蛋白为目标序列,利用计算机对虾夷扇贝肌球蛋白进行模拟酶解,对酶解所得的肽段进行毒性和生物活性预测。选取活性评分超过0.5且无毒性的肽段,以SARS-CoV-S/ACE2复合蛋白和COVID-19 Mpro水解酶为靶标进行分子对接,鉴定其病毒抗性。结果表明:肽段CSNAIPEL可以与SARS-CoV-S/ACE2复合蛋白上的GLN42和GLU329两个关键氨基酸结合,LibDock Score为136.03;肽段LPIY不仅能与SARS-CoV-S/ACE2复合蛋白上的ASP38和TYR491氨基酸结合,还能够与COVID-19 Mpro上的THR24、THR25和THR26氨基酸结合,LibDock Score 分别为142.85和168.04;肽段QRPR与COVID-19 Mpro 水解酶晶体上的THR24、THR25和THR26氨基酸结合,LibDock Score为154.93。研究表明,肽段CSNAIPEL、LPIY和QRPR三者表现出较好的抗SARS-CoV-2能力。本研究旨在为抗新型冠状病毒功能食品的研发提供新的思路。     

分子模型对接的平滑积分变换方法

提出了三维分子对接模型果上互作用的势能函数采用平 积分变换方法进行全局极小化寻找对拉的最佳结合构型,计算本的算法对接问题效果良好,讨论了势能函数拟合参数选取和极小追踪方法问题。     

嗜热酯酶EstTs1的远源三维结构模建及分子对接

利用Phyre网络服务器,构建嗜热酯酶EstTs1的三维结构,并通过分子动力学优化构型,得到了可靠的构型.分子对接研究表明,p-硝基苯基丁酸酯是EstTs1的最适底物,其大小正适合EstTs1的活性口袋.Thr111是底物与酶结合的重要残基,与底物形成了氢键; Ser85是重要的催化残基.     

基于网络药理与分子对接研究百合行治疗认知障碍的机制

为了研究百合治疗认知障碍的作用机制,采用网络药理学方法从TCMSP数据库中筛选出百合的7种主要活性成分及其潜在的465个作用靶点.在GeneCards,OMIM,PharmGkb,CTD,DrugBank数据库中获取认知障碍疾病靶点,然后取百合化学成分与认知障碍靶点两者交集,得到“药物成分—疾病”交集靶点44个.采用Metascape利用STRING数据库,构建交集靶点蛋白相互作用（PPI）网络图,筛选后得到核心靶点与核心成分,其中MAOB（单胺氧化酶B）、CASP3（半胱天冬氨酸蛋白酶3）、ESR1（雌激素受体）、JUN（1号染色体的基因）、CASP8（天冬氨酸蛋白水解酶8）、CASP9（天冬氨酸蛋白水解酶9）、PGR（类固醇受体基因）、AR（肾上腺素能受体）、SLC6A3（多巴胺转运蛋白基因）、PTGS2（环氧合酶-2）为百合药效成分抗认知障碍作用的关键靶点蛋白.利用DAVID和Metascape平台进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,采用AutodockVina平台实现分子对接.结果表明,百合的4个活性化合物与10个认知障碍关键核心靶标相关,参与调节的关键信号通路有30条.其中,度值较大的化学成分有豆甾醇、3-去甲秋水仙碱、β-谷甾醇、松香酸;度值较大的靶点蛋白有MAOB,PTGS2,CASP3,CASP9等;主要涉及的通路有神经活动配体—受体相互作用通路、钙离子信号通路、小细胞肺癌通路等.百合治疗认知障碍的作用机制可能是通过抑制单胺氧化酶B的活性,改善认知功能.