光系统Ⅱ抑制剂: 顺式氰基丙烯酸酯化合物的 三维构效关系的电子结构研究

以距离比较法所获得的顺式氰基丙烯酸酯化合物的活性构象为模板,对39个该类化合物采用比较分子场方法进行了三维构效关系的研究。结果表明,所获得的药效团模型具有很好的预测能力。同时采用量子化学的方法对活性构象模板分子电子结构作了讨论。     

光系统Ⅱ抑制剂-顺式氰基丙烯酸酯化合物的三维构效关系和电子结构研究

以距离比较法所获得的顺式氰基丙烯酸酯化合物的活性构象为模板,对39个该类化合物采用比较分子场方法进行了三维构效关系的研究.结果表明,所获得的药效团模型具有很好的预测能力.同时采用量子化学的方法对活性构象模板分子电子结构作了讨论.     

5-羟色胺(5-HT)和去甲肾上腺素(NE)重摄取抑制剂药效团模型的建立及比较分析

近年来的研究表明, 去甲肾上腺素(NE)能系统和5-羟色胺(5-HT)能系统可能共同参与了抑郁症的发病机制. 采用Catalyst软件的Hypogen方法, 利用22个不同结构类型的5-HT重摄取抑制剂和19个不同结构类型和活性的NE重摄取抑制剂分别建立了5-HT药效团模型和NE药效团模型, 它们的相关系数分别为0.935, 0.844, 这表明所得到的模型能较好地表征重摄取抑制剂化合物的特征; 此外, 我们还选择了四种不同活性的预测集分别对所建立的药效团模型进行检验, 结果表明所建立的药效团模型具有较好的预测能力. 对这两个药效团模型进行了比较分析, 其结果可以为设计高活性的双重5-HT和NE重摄取抑制剂提供依据.     

基于药效团模型的DHODH抑制剂构效关系研究

利用药效团模型研究二氢乳清酸脱氢酶(Dihydroorotate dehydrogenase,DHODH)抑制剂的构效关系,为DHODH抑制剂的虚拟筛选提供新的方法.以31个具有DHODH抑制活性的化合物为训练集化合物,半数抑制浓度(IC50)范围为7~63000 nmol/L,利用Catalyst/HypoGen算法构建DHODH抑制剂药效团模型,通过对训练集化合物多个构象进行叠合,提取药效团特征及三维空间限制构建药效团模型.利用基于CatScramble的交叉验证方法及评价模型对已知活性化合物的活性预测能力,确定较优药效团模型.模型包含1个氢键受体、3个疏水中心,表征了受体配体相互作用时可能发生的氢键相互作用、疏水相互作用和π-π相互作用,4个药效特征在三维空间的排列概括了DHODH抑制剂产生活性的结构特点.所得较优模型对训练集化合物及测试集化合物的计算活性值与实验活性值的相关系数分别为0.8405和0.8788.利用药效团模型对来源于微生物的系列化合物进行虚拟筛选,筛选出59个预测活性较好的化合物,可作为进一步药物研发的候选化合物.     

距离比较法(DISCO)构建原卟啉原氧化酶抑制剂药效团模型

在原卟啉原氧化酶(Protox)三维结构未知情况下,利用距离比较法(DISCO),将8个具有代表性结构特征的Protox抑制剂,与其作用底物(基质)原卟啉原IX(ProtogenIX)的分子构象进行迭合,建立了可能的药效团模型;并据此确定了ProtogenIX与Protox相互作用时,可能采取的活性构象。这些信息将有助于设计、开发新型Protox抑制剂。     

人类免疫缺陷病毒整合酶二酮酸类抑制剂的三维药效团构建

应用遗传算法相似性程序(GASP), 以作用于I型人类免疫缺陷病毒(human immun-odeficiency virus type 1, HIV-1)整合酶(IN)的二酮酸类(diketoacids, DKAs)抑制剂构建药效团模型. 所选训练集分子均具有可靠的类药性特征及DKAs药效团特征. 尝试将抑制剂与药效团叠合后的构象和抑制剂与IN的对接构象进行叠合, 得到药效团模型与分子对接构象中IN残基的相对位置, 并基于抑制剂的药效团模型特征与周围IN氨基酸残基位置的匹配情况进行药效团特征的修改. 所得最优药效团由1个疏水特征、3对氢键特征和1个氢键供体特征组成. 该药效团的命中物质量(goodness of hit, GH)为0.56, 产出率(Y)达63.6%, 假阳性率(FP)为0.41%. 该药效团具有较好的置信度, 产出率较高而假阳性率较低, 可用于数据库搜索发现新的具有DKAs药效团特征的活性化合物, 也可为先导化合物的改造提供帮助.     

促生长激素释放素三维定量构效关系及药效团模型

用比较分子场分析方法对促生长激素释放素Ｌ－６９２，４２９的系列物进行了三维定量构效研究，得到具有较强预测能力的模型并确定了母体的活性构象，用距离比较方法将Ｌ－６９２，４２９的活性构象与两个活性多肽进行了迭合，找到了可能的药效团，药效团模型显示Ｌ－６９２，４２９的氨基和四唑是氢键的给体和受体，而Ａ和Ｃ环是主要的疏水核心。     

基于药效团的血管紧张素转换酶抑制肽的结构优化

采用Discovery Studio2．0中的药效团模型生成方法,产生了基于化学特征的ACE抑制肽的药效团模型．所选择的认为最好的药效团模型（Hypo1）含有5个化学特征（1个阴离子中心、1个氢键受体、1个氢键给体、2个疏水中心）．我们先前采用实验的方法,从蚕蛹蛋白中获得具有ACE抑制活性的六肽分子,本文结合产生的ACE抑制肽药效团模型和分子对接研究,对该六肽分子进行结构优化,以识别六肽中对ACE抑制活性起关键作用的结构部分．结果显示,药效团模型的方法可有效用于ACE抑制肽的结构优化．     

p53-MDM2结合抑制剂药效团模型的构建

采用Catalyst软件, 选择5类共24个p53-MDM2结合抑制剂作为训练集, 经计算机建模、构象优化, 由Catalyst系统构建出药效团模型, 并对药效团进行有效性分析, 结合已知的p53-MDM2结合抑制剂的结构信息, 筛选得到含有一个芳环中心、三个疏水中心和一个氢键受体的具有较好预测能力(Correl=0.941, Config=17.530, 吟cost=150.830)的药效团模型.     

虚拟活性化合物的自动生成

虚拟活性化合物的自动生成是从药效团和预先设定的结构碎片出发,通过碎片选择、碎片组装和柔性构象搜索来获得虚拟活性结构。经过对HIV-1蛋白酶抑制剂药效团进行虚拟活性化合物生成,得到了16个虚拟活性化合物,通过构象分析发现生成的化合物满足药效团的限制条件。说明这一方法能够有效的生成虚拟活性结构,与药效团检索结果对比发现生成的虚拟活性结构新颖易于合成。     

新型酪氨酸激酶小分子抑制的三维药效团研究

通过CATALYST软件包得到了两类HER2抑制的三维药效团模型。尽管亚苄基丙二腈化合物和3-取代吲哚啉-2-酮系列化合物具有完全不同的骨架结构,但得到的药效团却具有共同的特性,这表明当这两类抑制剂和受体发生相互作用时,采用了相似的结合模式。共同的药效团模型包括一个氢键受体,一个氢键给体,一个脂肪类疏水团以及一个芳香类疏水团。根据药效团模型,我们还进行了三维构效关系的研究,结果表明得到的药效团模型具有很好的预测能力(线性回归系数R≈0.96)。药效团模型对于研究酪氨酸激酶小分子抑制剂的结构与活性关系,以及评估和预测此类未知化合物活性具人重要的意义。     

新型酪氨酸激酶小分子抑制的三维药效团研究

通过CATALYST软件包得到了两类HER2抑制的三维药效团模型。尽管亚苄基丙二腈化合物和3-取代吲哚啉-2-酮系列化合物具有完全不同的骨架结构,但得到的药效团却具有共同的特性,这表明当这两类抑制剂和受体发生相互作用时,采用了相似的结合模式。共同的药效团模型包括一个氢键受体,一个氢键给体,一个脂肪类疏水团以及一个芳香类疏水团。根据药效团模型,我们还进行了三维构效关系的研究,结果表明得到的药效团模型具有很好的预测能力(线性回归系数R≈0.96)。药效团模型对于研究酪氨酸激酶小分子抑制剂的结构与活性关系,以及评估和预测此类未知化合物活性具人重要的意义。     

距离比较法(DISCO)构建ALS抑制剂药效团模型

在乙酰乳酸合成酶（ALS）三维结构未知的情况下,利用距离比较法（DISCO） ,将10 个结构特征具有代表性的ALS抑制剂的分子构象进行叠合,建立了可能的 药效团模型,并初步验证了模型的可靠性。     

光系统II(PSII)抑制剂的比较分子场研究

以光系统II抑制剂DISCO(DIStance COmparisons)模型的活性构象分子作为模板,利用比较分子场分析方法对三类结构不同的化合物进行了三维构效关系的研究.研究结果有助于对DISCO重叠模型的评估和新型PSII抑制剂的设计与合成.     

腺苷酸琥珀酸合成酶与其抑制剂的分子机制研究

利用密度泛函B3LYP方法选择6-31G(d)基组对腺苷酸琥珀酸合成酶(AdSS)天然抑制剂及其衍生物的结构进行优化,并对其稳定性进行了分析,同时采用Mulliken键序、原子电荷分布、表观静电势等对AdSS抑制剂及其衍生物电子结构与其生物活性相关性进行了理论研究.基于腺苷酸琥珀酸合成酶(AdSS)与其底物肌苷单磷酸(IMP)复合物的晶体结构以及获得的天然抑制剂衍生物稳定构象,利用分子对接、分子力学优化及常温分子动力学模拟对AdSS酶与天然抑制剂及其衍生物的相互作用复合物结构进行理论预测.结果表明,AdSS酶的系列抑制剂中磷酸根基团和乙内酰脲(Hydantoin)官能团构成药效团模型,识别过程中范德华相互作用能的贡献大于静电相互作用能.     

芳基磺酰胺类丙酮酸激酶M2激动剂的基于多复合物的药效团模型和定量构效关系

丙酮酸激酶M2(PKM2)是肿瘤治疗中最具发展潜力的靶点之一. 本文以一系列丙酮酸激酶M2-激动剂复合物的晶体结构为基础, 采用基于多复合物的药效团(MCBP)方法产生了PKM2 的药效团模型. 并使用该药效团模型产生了62个芳基磺酰胺类PKM2激动剂的活性构象和分子叠合, 通过三维定量构效关系(3D-QSAR)方法研究了该类PKM2激动剂与PKM2蛋白的相互作用, 并建立了相关预测模型. 比较分子场分析法(CoMFA)和比较分子相似性指数分析法(CoMSIA)模型的交互验证相关系数q²分别为0.545 和0.653, 非交互验证相关系数r²分别为0.966和0.987. 本研究为进一步结构优化、设计和合成新型的PKM2激动剂提供了理论依据.     

糖原合成酶激酶抑制剂模型的建立

选取四类共89种活性较高的糖原合成酶激酶（GSK-3）抑制剂作为分子训练集，利用CATALYST系统，经构象分析，分子叠合等过程构建出药效团模型。筛选出具有一个氢键受体，一个芳香疏水中心，两个环芳香性的药效团模型 (weight=2.4,RMS=0.50, null cost- fixed cost =104, correlation coefficient=0.95)。该模型具有较强的预测活性能力，可用于优化分子结构，找到高效低毒的化合物。     

两类HPPD酶抑制剂的比较分子场分析研究

用比较分子场分析法（CoMFA）研究了环已二酮类及3-烷基酸-2-环已烯酯类化 合物的结构与活性的关系。本研究从蛋白酶与底物动力学模拟的复合物结构出发构 建两类抑制剂化合物分子的构象，并进行了全空间搜索，CoMFA分析得到了较好的 模型（交叉验证回归系数q~2 = 0.779，模型的线性回归系数r~2 = 0.989）。该方 程不仅可以帮助推测抑制剂与受体的结合方式，还可定量地预测结构相近的类似物 活性，为设计合成新的HPPD酶抑制剂提供了理论依据。     

含过渡金属和柔性配体催化体系的构象搜索

采用密度泛函理论对含有过渡金属和柔性配体的分子进行优化时,通常只能将初始结构优化到势能面上的局部最小点,而确定反应势能面上各中间体和过渡态的最低能量构象是准确描述一个催化反应最优路径的关键.使用Cr/PCCP体系催化乙烯选择性三聚/四聚反应路径中的关键过渡态(TS1,TS2,TS3)作为分子模型,对基于Tinker软件包和CREST软件包的两种构象搜索方法进行了对比测试.使用两种构象搜索方法均成功找到了三个分子模型的最低能量构象,并且两种方法获得的构象数量总数相差不大.与基于Tinker软件包的构象搜索方法相比,使用CREST软件包进行构象搜索的计算流程更加简单,并且大大减少了计算时间.     

药效团检索设计新的HIV-1蛋白酶抑制剂

通过对自建的未开发化合物三维结构库进行药效团检索,得到了4个对HIV-1蛋白酶抑制活化的化合物,通过构象分析发现包含药效团的构象处于优势构象,而且4个结构都含有带两个邻位羟基的苯环和一个间位羰基的药效团以及公共子结构。通过计算发现它们的疏水参数都很小。在考虑满足包含药效团的结构特征和有适中的疏水参数两个因素的前提下,设计出了新的具有潜在抑制HIV-1蛋白酶活性的化合物。它们的结构都比检索得到的四个化合物更为简单,因此易于合成。