尿道选择性α1-肾上腺素受体拮抗剂药效团的构建

目的建立具有尿道选择性α1-肾上腺素受体拮抗剂的药效团模型.方法选择对受体亚型和尿道组织均有高亲和力的化合物,经计算机建模、分子动力学优化、系统搜索得到一系列低能构象,通过Apex-3D软件计算并构建药效团初步模型,再参照已有的构效关系数据进行筛选、判别.结果得到3个符合要求的药效团,它们均含有一个碱性中心和芳环中心,还存在一个氢位点(HST).结论该模型有助于我们设计、合成活性高且副作用低的新型抗前列腺增生药物.     

基于受体的抗炎药物药效团模型构建及应用研究

目的构建两种抗炎类药物三维药效团模型,对文献报道的二百余个具抗炎作用的中药化合物进行联合筛选,得到更具研究价值的中药化合物。方法分别以环氧化酶复合物和磷酸二酯酶复合物为基础,构建三维药效团模型;以文献报道的二百余个具抗炎作用的中药化合物为材料,构建三维结构数据库;将两种药效团模型用于对数据库的搜索,分别得到匹配药效团特征的化合物,优化并取交集。结果成功构建了三维药效团模型,对数据库搜索后得到同时符合两种药效团模型特征的中药化合物。结论以环氧化酶和磷酸二酯酶为受体进行三维药效团模型构建并联合筛选数据库,可得到具多靶点作用效应的抗炎中药化合物,该方法可为抗炎药物的设计及构效关系研究提供参考和借鉴。     

采用药效团模型和分子对接方法筛选新型的组蛋白甲基转移酶G9a抑制剂

目的利用药效团模型和分子对接方法对商业化合物库ChemDiv中的G9afocused-libraries进行筛选,希望发现新骨架结构的G9a抑制剂。方法首先,使用Discovery studio 3.1软件分别构建基于配体的药效团模型和基于配体-受体复合物的药效团模型,并根据构建的2个模型再重新定义2个新的药效团模型。然后,构建测试集并测试药效团模型的预测能力。最后,选取最优药效团模型对G9afocused-libraries进行筛选,对筛选出的化合物使用CDOCKER分子对接进行分析与评价。结果测试结果显示,所构建的药效团模型具有一定的预测能力,通过该药效团筛选得到了2个结构新颖的潜在的G9a抑制剂。结论所构建的药效团模型具有一定的可靠性,虚拟筛选发现的G9a抑制剂还需进一步的实验证明。     

整合素αvβ3受体拮抗剂药效团模型的研究

为构建可靠的整合素α_vβ₃受体选择性拮抗剂的药效团模型并根据模型设计小分子活性化合物,选择对α_vβ₃受体具有较高抑制活性（IC₅₀ < 110 nmol·L^-1）的4个类型（分别以酰胺、哌嗪、哌啶、γ-戊内酰胺为中间连接基）的30个化合物为训练集,利用Catalyst软件构建整合素α_vβ₃受体选择性拮抗剂药效团模型,并在数据库中寻找具有活性的母体结构,对母体结构进行修饰和改造及类药性分析得到先导化合物。得到的药效团模型相关系数好、预测能力高,可较准确的预测相关化合物的活性。优化模型含1个芳环中心（RA）、1个可阴离子化部位（NI）和2个疏水作用基（HP）,其相关系数与权重值分别为：RMS = 0.73, Correl = 0.90, Weight = 1.17, Config = 14.00。所设计的目标化合物预测活性强且结构简单,易于合成,噻唑类为未见报道的一类母体结构化合物。
     

甲状旁腺素受体激动剂3D药效团模型的构建与应用

甲状旁腺素能增加人体骨密度和骨强度,是治疗骨质疏松症最有效的多肽类药物之一,但至今缺乏具有相应功能的小分子药物。根据计算机辅助药物设计原理,采用Discovery Studio 2.5软件包,以14个甲状旁腺素(PTH)受体激动剂及其突变类似物为训练集,利用活性构象限制的方法,采用HypoGen算法构建出具有活性预测功能的3D药效团模型。其中最好的药效团模型含有1个阳离子基团(PI),3个疏水中心(H)和1个氢键供体(HBD)。同时应用该模型成功预测出16个测试集分子的活性,经交叉验证表明该模型达到95%的置信水平,具有良好的活性预测能力。该药效团可以用于后续抗骨质疏松症小分子药物的筛选,指导相应的药物优化,同时所采用的限制构象的药效团生产方法为基于多肽的药物设计提供了一个新的思路。     

作用于秋水仙碱结合位点的微管蛋白抑制剂药效团的构建

目的:构建作用于秋水仙碱结合位点的微管蛋白抑制剂药效团模型;初步分析该类抑制剂与靶点的作用方式。方法:使用Discovery Studio软件中的HypoGen模块对训练集进行药效团模型的构建。结果:最佳药效团模型的线性回归相关系数最高(0.981),包含1个氢键给体和4个疏水中心,利用测试集验证了该药效团模型的活性预测能力;通过分子与活性位点的对接得到了活性最好的两个化合物与此结合位点的具体作用方式。结论:得到的药效团模型具有较好的预测能力,有利于设计和开发新型微管蛋白抑制剂。     

L-型钙离子通道抑制剂药效团模型的构建

目的构建L-型钙离子通道抑制剂的药效团模型,为从中药化学成分中发现具有钙离子通道抑制作用的成分提供了新的方法,同时为先导物改造成为活性较好的钙离子通道抑制剂提供思路。方法以来源于NCBI数据库中对新西兰兔心脏L-型钙离子通道具有抑制作用的12个化合物为研究对象,利用HipHop定性药效团模型构建方法,建立L-型钙离子通道拮抗剂的药效团模型,利用数据库搜索方法对药效团模型进行优劣评价。结果获得最优药效团模型具有以下几个特征:2个氢键受体和4个疏水基团,其综合评价指数CAI为2.78。结论构建的定性药效团具有一定的可靠性,可用于开展活性化合物筛选和指导先导化合物的结构改造,有助于指导发现中药中的L-型钙离子通道阻滞剂。     

双重作用的多巴胺D2/5-HT2A受体拮抗剂比较药效团分析

双重作用的多巴胺D₂/5-HT_2A受体拮抗剂是开发非典型抗精神病药物的有效途径,但最新研究显示, 非典型抗精神病药物将显著增加患者因心律失常及其他心脏疾病而猝死的风险,本文对D₂/5-HT_2A受体拮抗剂的药效团模型以及可能引起心血管风险的α_1A肾上腺素受体拮抗剂和hERG K⁺通道阻断剂的药效团模型进行比较分析,从药效团模型的角度分析多靶点药物的设计。     

(1,3)-β-D-葡聚糖合成酶小分子抑制剂药效团模型的构建

目的 开展基于配体的计算机辅助药物设计,构建（1,3）-β-D-葡聚糖合成酶[（1,3）-β-D-Glucan Synthase,GS]小分子抑制剂的药效团模型。方法 选取结构多样、抑酶活性较好的6个小分子构成训练集,利用Catalyst的药效团生成模块中的HipHop算法构建药效团模型,用构建的Decoyset 3D数据库对药效团模型进行评估。结果 药效团模型（pharmacophore）02具有较好的富集率因子以及敏感性、特异性参数。用Decoyset 3D数据库对药效团模型进行验证,该模型具有较好的区分能力。结论 本课题开展基于活性配体的GS小分子抑制剂药效团构建,对新型小分子GS抑制剂的设计和发现具有一定的指导意义。     

基于Hypogen药效团模型发现潜在的PTP1B抑制剂

目的 采用计算机辅助药物设计的方法发现潜在的PTP1B抑制剂。方法 应用3D-QSAR药效团模型中的Hypogen模块构建药效团模型，成本分析、测试集预测和Fisher检验3种方法来验证该模型可用于预测化合物的生物活性的能力。运用该药效团模型对ZINC数据库进行虚拟筛选，得到Fit value值较高的先导化合物ZINC35671983。根据药效团的特征对ZINC35671983进行结构改造得到相应化合物。将化合物用ADMET进行成药预测。结果 ZINC35671983进行结构改造筛选获得92个化合物，筛出对接得分高于ZINC3567198的8个化合物。结论 发现8个潜在的PTP1B抑制剂，这有助于发现新的PTP1B先导化合物。     

N-取代-3-吲哚乙酰胺类α1-肾上腺素受体拮抗剂的合成及生物活性

目的设计合成新型吲哚乙酰胺类α1-肾上腺素受体拮抗剂,评价其α1-肾上腺素受体拮抗活性.方法 结合α1-肾上腺素受体拮抗剂的构效关系和计算机辅助药物设计方法所构建的药效团模型,设计合成了19个N-取代-3-吲哚乙酰胺类化合物,并测定拮抗参数pA2值.结果 18个化合物未见文献报道,其结构均经1H-NMR、IR及ESI-MS(HRMS)确证.结论 初步生物活性测试表明:所合成的目标化合物多数具有较好的α1-肾上腺素受体拮抗活性.     

聚腺苷二磷酸核糖聚合酶-1抑制剂药效团模型的建立

建立聚腺苷二磷酸核糖聚合酶-1［poly(ADP-ribose)polymerase-1，PARP-1］抑制剂的药效团模型，探讨其与PARP-1的作用机制。利用Catalyst软件系统，选择具有较高体外抑制活性的8种结构类型的38个化合物作为训练集，经构象分析，分子叠合等过程构建出药效团模型。结合PARP-1的作用机制等因素，得到一个含有两个氢键接受体和两个芳香疏水性基团的PARP-1抑制剂药效团模型。本文建立的药效团模型的可靠性较高(RMS=0.46，Correl=0.91，Weight=2.06，Config=15.97)，不但给出了作用位点的相关信息，而且具有良好的活性预测能力，有助于新型结构的PARP-1抑制剂的设计。     

组合分子模拟技术快速筛选天然呫吨酮类α-葡萄糖苷酶抑制剂

目的 筛选可能具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的天然呫吨酮类化合物.方法 构建HipHop药效团模型,以最优药效团模型筛选天然产物数据库(TCMD);匹配较好的化合物进行CDOCKER分子对接,得到4个结合情况较好的呫吨酮类化合物;进一步采用分子动力学模拟验证化合物结合的稳定性.结果 3个呫吨酮化合物与α-葡萄糖苷酶结合较为...     

eEF2K蛋白同源模建及其抑制剂小分子的虚拟筛选研究

目的:筛选潜在的真核生物延伸因子2激酶(eEF2K)抑制剂小分子,为eEF2K抑制剂的设计和研发提供参考。方法:采用同源模建技术构建eEF2K蛋白晶体结构模型,并进行Loop优化和分子动力学优化,借助SAVES在线服务器从Verify_3D、EERAT和拉氏图等3个方面对上述模型进行评估。收集55个eEF2K抑制剂小分子,使用InsightⅡ软件以其中的28个(编号为奇数,设为训练集)为基础构建具有活性预测能力的Hypogen药效团模型,以另外27个(编号为偶数,设为测试集)进行验证,通过拟合活性[即半数抑制浓度的负对数(p IC50)]预测值与真实值并借助Ligand profiler热图筛选最优药效团模型。结合上述药效团模型和Lipinski五规则、分子对接方法进行eEF2K抑制剂小分子的虚拟筛选。结果与结论:所建eEF2K蛋白晶体结构模型的整体质量因素得分为93.697,其中83.33%的氨基酸Verify_3D得分≥0.2,且位于不允许区的氨基酸占氨基酸总数的1.7%,其氨基酸构象及骨架结构合理,模型可靠性高。共构建了9个具有活性预测功能的Hypogen药效团模型(02～10号),其中03号药效团模型包含2个氢键受体和2个共轭芳香环,可更好地区分活性及非活性分子,其pIC_(50)预测值与真实值拟合最好(相关系数为0.665 3),具有较好的预测能力和较高的可靠性。通过虚拟筛选最终获得9个潜在的eEF2K抑制剂小分子(pIC_(50)预测值为1.074～1.185,分子与蛋白相互作用的Dcoking-score得分为-9.730～-7.467),其中Pro268、Asp267、Gln171、Phe121、Glu212可能是e EF2K抑制剂与靶点蛋白相互作用的关键氨基酸,作用方式包括氢键、盐桥、疏水等。上述分子有望成为e EF2K抑制剂研发的先导化合物。     

芪苈强心胶囊中强心有效成分及其作用机理的计算机模拟

目的:通过计算机模拟技术研究芪苈强心胶囊中已知结构化合物的分子特征,分析与强心西药分子结构、理化性质相似的中药成分,并寻找比对中西药分子的作用靶点,以期为新药研发或作用机制研究提供思路。方法:通过中西药的分子集构建,进行中西药分子的理化性质分析和结构比对,同时通过反向药效团搜索进行中西药分子的作用靶点结合的探讨。结果:我们利用软件构建了45个中药成分和3个强心类西药成分的平面结构和三维结构,通过分子结构相似度的比较和反向药效团搜索,发现这45个中药分子整体与洋地黄毒苷的相似度最高,同时中药分子中黄芪苷和人参皂苷与各西药分子的结构相似度最高;理化性质对比分析显示,3个强心西药的相对分子质量并不是最大的,然而其表面极性却最大;通过反向药效团搜索发现,这48个小分子中有10个小分子与66个蛋白药效团模型发生了较好的结合,其中西药地高辛只与一个药效团发生接合,而中药有6个成分都与多个药效团发生结合,其中以丹酚酸A结合的药效团最多。结论:与西药仅结合单一蛋白药效团不同,中药分子更易与多个蛋白药效团发生结合,由此推测其作用靶点和作用途径可能更为多样化。     

杜仲中超氧化物歧化酶1抑制成分的虚拟筛选及分子动力学研究

目的 对杜仲中潜在作用于超氧化物歧化酶1(superoxide dismutase 1, SOD1)靶点的抗肌萎缩性脊髓侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis disease, ALS)活性物质进行研究,阐明其药效物质基础。方法 收集文献中报道的具有抑制SOD1聚集活性的化合物信息,建立基于SOD1配体的HipHop药效团模型,收集文献中报道的杜仲中的成分并建立化合物库,对杜仲中的成分与药效团进行匹配,随后采用柔性对接手段对匹配到的小分子化合物与SOD1靶点(PDB ID:6A9O)进行对接并评估其相互作用。结果 通过文献检索共得到杜仲中包含的化学成分118种,建立杜仲化合物库。通过测试集验证选出优选药效团02用于对杜仲化合物库的虚拟筛选,匹配后得到6种杜仲中潜在的抗ALS成分。通过分子模拟对接分析了6种化合物与SOD1的相互作用情况,预测所得的杜仲抗ALS成分与已有文献相符。采用分子动力学模拟手段对打分前2位的化合物进行了研究,结果表明,配体-受体复合物的稳定性与分子模拟对接结果基本保持一致。结论 虚拟筛选结果表明基于药效团、分子对接及分子动力学模拟手...     

苯甲酰脲类抗肿瘤β微管蛋白抑制剂药效团模型的构建与应用

采用Catalyst软件包, 选择抗急性淋巴白血病细胞系活性相差较大的2种结构类型的17个苯甲酰脲类β微管蛋白抑制剂化合物作为训练集, 经构象分析, 构建出最佳药效团模型, 该模型含有2个疏水中心 (HP) 和2个氢键受体 (HBA), 具有良好的活性预测能力 (RMS = 0.43, Correl = 0.98, Weight = 2.06, Config = 15.97), 有利于设计和改造具有新型结构的β微管蛋白抑制剂。     

基于网络药理学、定量构效关系、分子对接探讨甘草黄酮抗痤疮的分子机制

目的 基于网络药理学、定量构效关系、分子对接探讨甘草黄酮抗痤疮可能的分子机制，为该成分透皮制剂的开发提供依据。方法 通过网络药理学筛选出甘草黄酮抗痤疮的关键活性成分与靶点，然后通过HipHop方法构建了甘草黄酮化合物活性的最佳QSAR药效团模型，并推测出该药效团可能起决定性治疗作用的药效基团，最后通过分子对接对该药效基团进行验证。结果 网络药理学研究表明7-羟基黄酮、甘草内酯、9S,13R-12-oxophytodienoic acid、柚皮素、4’-甲氧基黄酮等化合物是甘草黄酮中抗痤疮的关键活性成分，CYP19A1、ALOX5和ESR1是其抗痤疮的关键靶点。QSAR药效团模型研究表明，甘草黄酮的最优药效团由1个疏水基团，2个氢键受体基团组成。分子对接研究表明，通过网络药理学筛选的活性化合物和靶蛋白具有较好的亲和力，同时也发现通过QSAR构建的最优药效团模型可能是甘草黄酮抗痤疮中起决定性治疗作用的药效基团。结论 本研究成功建立了甘草黄酮的结构特性与其抗痤疮活性之间的构效关系，为中药透皮制剂的开发和临床应用提供了理论指导。     

药物分子设计的策略：论药效团和骨架迁越

药物分子是由药效团和结构骨架构成的，药效团是由不连续的离散的原子、基团或片断所构成，但需结合在分子骨架上，形成具体的分子。骨架具有连续性，相同的药效团附着在不同的分子骨架上，构成了作用于同一靶标而结构多样的化合物。骨架依据受体的柔性和可塑性形成了“杂乱性”的空间。显示了受体结合部位的杂乱性。杂乱性越大，可容纳的配体分子的结构多样性就越多，意味着结构修饰与变换的余地大，成药的机会多。由苗头化合物演化成先导物，进而优化成候选药物，这由化合物变革成安全、有效、稳定、可控的药物过程就是保持药效团、变换分子骨架、修饰基团和边链的过程。结构骨架的变化可分为3个层次：以电子等排原理变换骨架结构；以优势结构为导向变换骨架结构；以结构一活性演化的方式变换骨架结构，即骨架迁越。骨架迁越的目的是改善分子的物化、药代、稳定性和赋予分子的结构新颖性。该文以实例阐述了骨架变换的方法与技巧。     

对药远志-天麻中GABA-AT靶点抑制活性物质的虚拟筛选

目的 对对药远志-天麻中潜在作用于GABA转氨酶(GABA aminotransferase, GABA-AT)靶点的抗癫痫活性物质进行研究,阐明其药效物质基础。方法 收集文献中具有抑制GABA-AT活性的化合物信息,建立基于GABA-AT配体的HipHop药效团模型,收集文献中远志与天麻中的成分并建立化合物库,对远志与天麻中的成分与药效团进行匹配,采用柔性对接手段对匹配到的小分子化合物与GABA-AT靶点(PDB ID:1OHW)进行对接并评估其相互作用,采用体外酶活力法初步评价筛选到单体的GABA-AT的抑制活性。结果 通过文献检索共得到远志与天麻中化学成分26种,通过测试集验证选出优选药效团3用于对远志与天麻化合物库的虚拟筛选,匹配后得到10种远志与天麻中潜在的GABA-AT抑制成分。通过分子模拟对接分析了10种化合物对GABA-AT的作用情况,对其中4种单体进行了酶活力抑制能力评估。结论 基于药效团及分子模拟对接手段探讨远志与天麻中GABA-AT抑制成分具有一定的准确性。