分子对接技术筛选抗HIV-1逆转录酶活性化合物

【目的】通过分子模拟和活性测试筛选非核苷类抗人类免疫缺陷病毒-1（HIV-1）逆转录酶活性化合物。【方法】采用Tripos SYBYL软件Surflex-Dock分子对接模块,模拟SPECS数据库中22000个化合物与HIV-1逆转录酶活性口袋的结合,根据模拟结果分析化合物与HIV-1逆转录酶晶体结构的相互作用模式。对于打分较高与结合模式较优的化合物,采用体外抗HIV-1活性测试方法检测其生物活性。【结果】虚拟筛选结果显示化合物1-（4-fluorophenyl）-3-[2-（1H-indol-3-yl） ethyl] thiourea对接构象与晶体结构中内嵌配体非常接近,它与HIV-1逆转录酶结合口袋重要残基Lys101形成氢键、与保守残基Trp229和芳香残基Tyr181分别形成π-π堆积作用。体外抗HIV-1活性测试结果显示其抑制HIV-1I IB病毒感染的C8166淋巴细胞合胞体形成50%时的浓度即EC50值为5.45μg/mL。【结论】分子对接技术能缩小活性化合物筛选范围,并可用于预测化合物与蛋白质的相互作用模式,本研究利用该技术筛选出活性化合物。     

HIV-1蛋白酶与其抑制剂相互作用的分子动力学研究

目的:研究抑制剂利托那韦与HIV-1蛋白酶相互作用的分子识别机制。方法:利用HIV-1蛋白酶与利托那韦晶体结构复合物和HIV-1蛋白酶晶体结构进行4 ns的分子动力学模拟。结果:利托那韦对HIV-1蛋白酶骨架运动影响不大,与HIV-1蛋白酶Ile50、Asp128和Asp129形成稳定氢键作用。利托那韦与Asp25、Ala28、Asp29、Gly49、Ile50、Asp124、Asp128、Asp129、Gly148、Ile149、Val181和Ile183总相互作用能均较大。结论:HIV-1蛋白酶通过上述12个残基的非价键作用对利托那韦进行生物识别。     

运用计算模拟技术揭示黄芩素抗HIV的新机制

【目的】运用计算模拟技术,在分子水平揭示黄芩素抗HIV的新机制。【方法】基于药效团和分子对接等数据库搜索方法对抗HIV中药化学成分数据库进行虚拟筛选,得到潜在的抗HIV-1活性化合物;然后,利用分子对接技术得到抑制剂与靶蛋白的最佳结合模式,并从分子水平揭示其作用机制。【结果】虚拟筛选证实黄芩素是HIV-1逆转录酶和整合酶的抑制剂,分子对接显示其作用于HIV-1逆转录酶的核糖核酸酶H区域和整合酶的疏水区域。【结论】黄芩素是一个具有二价金属离子作用机制的、针对HIV-1核糖核酸酶H和整合酶的双重抑制剂。     

咪唑烷二酮类PTP1B抑制剂的分子对接研究

目的:设计蛋白酪氨酸磷酸酯酶1B(PTP1B)抑制剂.方法:利用ChemOffice 2008绘制出70个具有咪唑烷二酮结构母核的小分子化合物平面结构,然后利用Schrodinger Suite 2007构建小分子化合物库、蛋白结构优化、分子对接.结果:分子对接研究表明,设计的小分子化合物大部分对接得分优于原始配体,都可与活性位点底部和顶部的残基形成氢键,而原始配体只能与活性位点顶部的残基形成氢键.结论:设计小分子与PTP1B的结合能力理论上优于原始配体.     

水杨酰苯胺类mglu5拮抗剂作用模式及体外抗肿瘤活性研究

目的基于分子对接探讨水杨酰苯胺化合物Ⅰ-Ⅳ与代谢型谷氨酸受体5(metabotropic glutamate receptor 5,mglu5)之间的相互作用并测定化合物Ⅰ-Ⅳ的体外抗肝癌HepG2细胞增殖活性。方法采用计算机软件,以mglu5结晶复合物5CGD为受体模板,将水杨酰苯胺化合物Ⅰ-Ⅳ进行分子对接研究;利用MTT法测定水杨酰苯胺化合物Ⅰ-Ⅳ对肝癌HepG2细胞的增殖抑制活性。结果水杨酰苯胺化合物Ⅰ-Ⅳ与mglu5的活性口袋产生疏水作用以及与活性口袋关键氨基酸残基SER809产生氢键结合;水杨酰苯胺化合物Ⅰ-Ⅳ对肝癌细胞HepG2的抗增殖活性IC50值分别为2.55μmol/L、3.99μmol/L、3.12μmol/L和7.55μmol/L。结论水杨酰苯胺化合物Ⅰ-Ⅳ与mglu5对接的结合信息有助于水杨酰苯胺类mglu5拮抗剂的结构优化和新型mglu5拮抗剂设计,该类化合物的抗肿瘤作用值得进一步研究。     

PPARs泛激动剂设计、分子对接及分子动力学模拟研究

目的:得到治疗效果好,副作用小的PPAR泛激动剂.方法:用core hopping的方法对LY465608中间链部分和尾链部分进行结构替换.得到新的化合物并与3个蛋白质受体进行分子对接.应用分子动力学模拟先导化合物与PPAR-α、β、γ受体的相互作用情况.基于Lipinski's rule of five,对得到的先导化合物进行ADME预测.结果:对接结果表明得到的目标化合物能与PPAR-α、β、γ活性位点区域的氨基酸残基形成氢键,使AF-2螺旋稳定于激活构象.分子动力学模拟结果表明模拟过程中受体与激动剂复合物体系是稳定的.ADME预测发现它们体内的吸收、分布、代谢和排泄情况符合作为药物的一般特点.结论:得到的8个化合物可以作为PPAR泛激动剂予以进一步的研究.     

黄柏碱对α-葡萄糖苷酶的体外抑制作用

目的 研究黄柏碱对α-葡萄糖苷酶的体外抑制作用、作用类型和分子机制。方法 建立α-葡萄糖苷酶抑制剂体外筛选模型,测定黄柏碱对α-葡萄糖苷酶的抑制率,并采用动力学方法研究黄柏碱的酶抑制作用类型。采用同源模建的方法构建酿酒酵母α-葡萄糖苷酶的三维结构,并运用分子对接技术分析黄柏碱抑制α-葡萄糖苷酶的分子作用机制。结果 黄柏碱对α-葡萄糖苷酶的半数抑制浓度（IC₅₀）为126.36 mg/L,且抑制率随浓度增加而增加。酶动力学结果显示,黄柏碱浓度增大,反应速率降低,V_max、K_m变小。分子对接结果显示,黄柏碱与α-葡萄糖苷酶位点5的结合能最低且其最好的对接构象结合能为-31.4 kJ/mol。黄柏碱与α-葡萄糖苷酶分子中的LYS15、SER295、HIS258等氨基酸残基形成氢键,与残基ALA289形成疏水相互作用以及与残基GLU10形成π-阴离子相互作用。结论 黄柏碱是α-葡萄糖苷酶的可逆性反竞争性抑制剂,氢键、疏水作用和π-阴离子相互作用是黄柏碱与α-葡萄糖苷酶分子间的主要作用力。      

甘草黄酮类化合物对CDK1的抑制活性及体内外抗肝癌活性

探讨甘草黄酮类化合物对细胞周期依赖性蛋白激酶(CDK1)的抑制活性及抑制肝肿瘤细胞Bel-7402活性。采用CDK1和CCK-8试剂盒分别测试甘草黄酮类化合物对CDK1的抑制活性和对肝癌Bel-7402细胞的体外增殖抑制活性。构建肝癌Bel-7402裸鼠皮下肿瘤模型,并将小鼠随机分为3组:灌胃给药组、阳性药物组和空白对照组,连续灌胃给药18 d,每隔1天记录实验小鼠的体重、肿瘤大小变化。结果表明,甘草黄酮类化合物对CDK1/cyclin B均展现出了抑制活性,尤其是异甘草素对CDK1/cyclinB的抑制活性(IC₅₀=0.05±0.005 μmol/L)是阳性药物夫拉平度(IC₅₀=0.29±0.230 μmol/L)的近6倍;通过分子对接研究发现,异甘草素在CDK1中能够与氨基酸残基K33、E81、L83、S84、D86、D149形成6个氢键,而阳性药物夫拉平度仅与氨基酸残基E81、L83、S84、Q132、D149形成5个氢键;体外抗肿瘤活性研究表明,甘草黄酮类化合物对Bel-7402有较强的抑制作用,其中异甘草素对Bel-7402(IC₅₀=0.7±0.11 mol/L)展现出了最强的抑制活性,是阳性药物夫拉平度(2.4±0.34)mol/L的3倍。动物体内研究表明,异甘草素的LD₅₀为4.38 mg/kg,并能够有效抑制肝癌Bel-7402细胞的增长。     

绿原酸、3,4-二咖啡酰奎宁酸、3,5-二咖啡酰奎宁酸与人白蛋白的分子对接研究

目的：比较可疑致敏原绿原酸、异绿原酸与人血清白蛋白（human serum albumin,HSA）的分子结合模式和结合能力。方法：采用Molegro Virtual Docker（MVD）软件,以华法令、地西泮和HSA共结晶复合物作为受体模板,比较绿原酸和异绿原酸（3,4-二咖啡酰奎宁酸、3,5-二咖啡酰奎宁酸）在HSA载药位点Ⅰ和Ⅱ的分子对接情况,以对接评分、关键氨基酸基团和氢键作用确定分子的结合模式。结果：绿原酸、3,4-二咖啡酰奎宁酸和3,5-二咖啡酰奎宁酸在HSA位点Ⅰ的分子对接分值为-112.3、-155.3和-153.1,在HSA位点Ⅱ的对接分值为-101.7、-138.5和-133.4。在位点Ⅰ,两个异绿原酸分子与关键脂溶性基团Ala291和Leu238的疏水力明显大于绿原酸;异绿原酸、绿原酸与该位点入口和内部不同的极性氨基酸基团形成氢键;与绿原酸分子相比,异绿原酸的第2个咖啡酰基占居该位点右侧亲脂区。在位点Ⅱ,异绿原酸的第2个咖啡酰基增加了其与极性氨基酸的作用。结论：异绿原酸与绿原酸相比,有更高的HSA分子对接评分,其多出的一个咖啡酰基增加了与HSA载药位点的结合能力。     

查尔酮类HIV整合酶抑制剂衍生物的合成

目的:合成查尔酮类HIV整合酶抑制剂衍生物。方法:本文采用经典的Claisen-Schmidt反应,在碱性条件下,以取代的苯乙酮和4-羧基苯甲醛为原料来合成查尔酮母核3-(4-羧基苯基)-1-(2-羟基-5-甲基苯基)-丙烯酮,再与不同的取代苯胺进行酰化反应得到查尔酮酰胺化合物。结果及结论:实验经过条件优化得到了3种查尔酮衍生物,并进行1H NMR和13CNMR、ESI-MS表征化合物结构。     

PPARα、γ、δ三靶点激动剂设计、虚拟筛选及分子动力学模拟研究

目的：设计并筛选过氧化物酶体增殖物激活受体α、γ、δ（PPARα、γ、δ）三靶点激动剂,探讨其与三靶点相互作用情况。方法：根据PPARα、γ、δ三靶点激动剂2D药效团特征设计一系列小分子;通过分子对接方法对其进行虚拟筛选;应用分子动力学方法模拟其与PPARα、γ、δ的相互作用。结果：设计得到一系列苯氧乙酸类衍生物作为PPARα、γ、δ三靶点激动剂;对接结果表明通过柔性的连接基团连接一个芳香基团的苯氧乙酸类衍生物可以与PPARα、γ、δ活性位点良好结合;分子动力学结果表明模拟过程中受体与激动剂复合物体系是稳定的,苯氧乙酸类衍生物可以在PPAR配体结合位点灵活波动并与受体AF-2螺旋周期性地形成氢键,使AF-2螺旋稳定于激活构象从而引导协同因子与受体结合来激动受体启动转录过程。结论：通过柔性连接基团连接一个芳香基团的苯氧乙酸类衍生物可以作为PPARα、γ、δ三靶点激动剂。     

β-羟丁酸与血酮体测定在糖尿病酮症酸中毒中的应用与比较

目的:探讨测定血清β-羟丁酸与血酮体定性分析在糖尿病酮症酸中毒(DKA)诊断中的应用及两者的比较意义。方法:对31例临床诊断为糖尿病酮症酸中毒患者血清进行β-羟丁酸酶法测定及应用亚硝基铁氰化钠法进行血酮体定性分析,并对两种结果进行比较。结果:β-羟丁酸在31例患者血清中全部升高,而血酮体定性分析阳性为23例,8例为阴性,差异具有非常显著性(P<0.01)。结论:检测β-羟丁酸有助于糖尿病酮症酸中毒的早期诊断和治疗,其敏感性高于传统的血酮体定性分析。     

羟基酸气相色谱法的定量分析

用气相色谱法对三种羟基酸的双三甲基硅烷三氟乙酰胺(BSTFA)衍生物进行了定量分析;优选了硅烷化试剂及衍生反应条件;建立了GC分离,并采用外标法对各组份进行了定量分析。结果表明,α-羟基异丁酸、苹果酸、酒石酸的回收率分别为98.1％,98.3％,97.3％;变异系数分别为1.5％,0.7％,1.6％。因此,羟基酸硅烷化后,采用气相色谱法进行定量是完全可行的。     

新的刺槐素衍生物的合成与活性评价

目的 基于前期发现的活性苗头化合物,设计合成不同长度烷基链取代的刺槐素烷基酰胺衍生物,并进行构效关系分析,以提高刺槐素的体内镇痛活性,发现新的天然来源药物活性先导物.方法 以芹菜素为起始原料,经3步反应合成刺槐素,再与溴代烷基酰胺缩合,得到7位取代的目标化合物刺槐素和化合物5a~5d;采用醋酸扭体法评价目标化合物的体内镇痛活性.结果与结论 新的烷基酰胺取代的刺槐素衍生物5b和5c,显示了强于临床常用药双氯芬酸的镇痛活性,可作为新的镇痛药物活性先导物.     

乙醇/水二元混合物结构性质的分子动力学模拟

目的从分子动力学的角度研究乙醇/水混合物的结构性质,研究二元混合物的局部结构。方法模拟中乙醇分子采用点点刚性模型,水分子采用TIP4P模型,在全浓度范围内计算O-O和O-H径向分布函数。结果从径向分布函数和相关的配位数中,发现混合物中水-水的关联和纯水相比显著加强,而随着水浓度的增加,乙醇-乙醇的氢键结构逐渐被打破。结论乙醇-水的结构随乙醇浓度的增加而加强。     

tRNAHis/GUG识别特性的分子力学模拟

本文选用经过实验验证的碱基序列,用简化的方式,构建了被水分子和镁离子修饰的核酸序列的分子模型,应用分子力学模拟方法对序列进行能量优化,对优化后序列的构象参数、成键状况和能量数据等进行了分析。对ｔＲＮＡ＾Ｈｉｓ／ＧＵＧ的识别特性作了初步的探索,得到了和实验结果相近的结论。此外,还从能力学的角度讨论了溶剂－溶质－溶剂相互作用形成的网状氢键网络对核酸结构稳定性的影响,探讨了非Ｃｒｉｃｋ－ＷａｔｓｏｎＧＵ     

人白细胞相关抗原B27及细胞多肽在脊柱关节病发病中的作用

目的了解细菌多肽具备什么基本条件才能被人白细胞相关抗原（ＨＬＡ）Ｂ２７递呈而导致脊柱关节病。方法 以来自衣原体热休克蛋白６０,能与Ｂ２７分子结合的９肽作为原型,用人工方法将９肽的每一个氨基酸残基均以另外１９种氨基酸替换,将合成的１８０种９肽分别与Ｂ２７－Ｔ２细胞孵育,观察其与抗Ｂ２７单克隆抗体Ｂ２７－Ｍ２的反应性。结果 与Ｂ２７分子结合的９肽其第２位氨基酸残基应是精氨酸,以其它１９种氨基酸替换均使     

ELISA法分析HIV-1整合酶的生物学活性

目的:建立一种能够较好地分析HIV-1整合酶的生物学活性以及大规模地筛选整合酶抑制剂的方法。方法:HIV-1整合酶经表达复性及纯化后,采用一种基于Biotin-Avidin EILSA(BA-ELISA)的方法,使用化学发光底物测定分析整合酶的生物学活性,以及型核糖体失活蛋白luffin-a对整合酶的抑制作用。结果:1采用BA-ELISA法得到整合酶的比活性为54.92U/mg蛋白;2luffin-a对整合酶的半数抑制浓度为(0.63±0.026)μmol/L。结论:本实验所采用的基于BA-ELISA的方法能够较好地分析HIV-1整合酶的生物活性,适合于大规模体外HIV-1整合酶抑制剂的筛选。     

11β-羟基类固醇脱氢酶的研究

11β-羟基类固醇脱氢酶(11-βHSD)为糖皮质激素的代谢酶,它催化糖皮质激素C11位的酮基与羟基之间的氧化还原反应,使有生物活性的皮质醇与无活性的17羟11脱氢皮质酮(可的松)相互转化(人类)。在啮齿类,它催化皮质酮与脱氢皮质酮之间的转化。该酶分为11β-HSD1和11-βHSD2两型,从20世纪90年代开始,随着11-βHSD基因的成功克隆,有关其与人类疾病关系的研究日益增多,尤其是遗传性表观盐皮质激素增多症(AME)已阐明是该酶缺乏所致。新近还发现其与肿瘤学及炎症调控有关。     

小剂量胰岛素治疗糖尿病酮症酸中毒的临床观察

对50例糖尿病酮症酸中毒进行回顾性分析。结合临床及实验室检查评价了小剂量胰岛素疗法、胰岛素首剂“点火”及静脉滴注系统处理的意义。文中还就水、电解质及酸硷平衡的调整进行了讨论.