HCV NS5B聚合酶与苯并呋喃核泛基因型抑制剂作用模式的分子模拟研究

来源 :新乡医学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:scarab1130
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
背景丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus,HCV)是丙型肝炎的病原体。HCV感染可导致慢性丙型肝炎、肝硬化、肝细胞癌等肝脏疾病,对患者的生命健康危害极大。NS5B聚合酶是HCV复制过程中的关键酶,且人体内缺乏同源酶,因此它可以作为抗HCV的重要靶点。研究发现苯并呋喃核类抑制剂对多种基因型的NS5B聚合酶具有抑制作用,但其作用模式尚不清楚。因此,开展基于苯并呋喃核NS5B聚合酶抑制剂的泛基因型作用模式的研究对抗HCV新型泛基因活性抑制剂的研发具有重大意义。目的1.构建苯并呋喃核NS5B聚合酶抑制剂与不同基因型NS5B聚合酶(GT1a、GT1b、GT2a和GT2b)的复合物结构。2.探索苯并呋喃核NS5B聚合酶抑制剂与NS5B聚合酶的结合模式,分析抑制剂和NS5B聚合酶的详细作用情况。3.研究苯并呋喃核NS5B聚合酶抑制剂具有泛基因型抑制活性的原因。方法1.对从RCSB PDB蛋白数据库得到的四种基因型HCV NS5B聚合酶的晶体结构进行优化,构建小分子抑制剂的3D立体结构并对其进行优化处理。2.采用半柔性对接方法构建抑制剂与NS5B聚合酶复合物的初始结构。3.对构建的体系分别进行100 ns的分子动力学模拟并详细分析结合模式。4.用MM/GBSA方法计算各个体系稳态的结合自由能以及结合能分解分析。结果1.构建了5个苯并呋喃核NS5B聚合酶抑制剂分别与4种基因型NS5B聚合酶(GT1a、GT1b、GT2a和GT2b)对接的20个复合物结构。2.分子动力学模拟结果显示各个体系在60 ns后都达到了稳态。3.结合自由能计算结果验证了5个抑制剂对4种基因型的NS5B聚合酶都具有不同程度的抑制作用。4.结合模式分析表明,与4种基因型的NS5B聚合酶结合后5种抑制剂的2-苯基苯并呋喃母核均处于NS5B聚合酶的Palm II区,且其5位环状侧链均可延伸至Palm I区。此外,抑制剂2-苯基苯并呋喃母核3位的甲基酰胺基团与NS5B聚合酶形成氢键,这对抑制剂与NS5B聚合酶的结合至关重要。有趣的是,我们的研究表明2-苯基苯并呋喃母核5位具有长链基团的抑制剂与不同基因型NS5B聚合酶的结合模式有两种特征类型:与NS5BGT1a和NS5BGT2b聚合酶结合后5位长链基团朝向一边,而与NS5BGT1b和NS5BGT2a聚合酶结合后5位长链基团朝向另一边。结论通过对5种苯并呋喃核泛基因型抑制剂与4种不同基因型的HCV NS5B聚合酶(GT1a、GT1b、GT2a和GT2b)作用模式的分子模拟研究表明,这些抑制剂的2-苯基苯并呋喃母核的3位甲基酰胺基团可以和NS5B聚合酶的残基形成氢键,且5位具有长链基团的抑制剂与不同基因型NS5B聚合酶的结合模式有两种特征类型。相关研究结果可为基于苯并呋喃核的新型抗HCV泛基因活性抑制剂的进一步研发提供极具价值的信息。
其他文献
背景阿尔兹海默症(Alzheimer’s disease,AD)的病理特征表现为老年斑的沉积、神经纤维缠绕和神经炎症反应。其中由小胶质细胞介导的炎症反应在AD的病理过程中发挥着越来越重要的作用。神经调节蛋白1(Neuregulin 1,NRG1)在神经系统广泛分布并参与多种多样的神经发展过程。多项研究表明神经调节蛋白1可作为潜在的抗炎药物治疗神经退行性疾病。我们课题组先前的研究基础表明,神经调节蛋
学位
为应对气候变化,我国提出了CO2排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和的目标承诺。实现碳中和的方法之一就是借助催化工艺将CO2转化为乙烯等工业资源。因此,迫切需要开发一种高效、高选择性的CO2还原(CO2RR)技术。本课题通过制备Cu基纳米催化材料,促进CO2在低过电位下还原为C2产物。主要内容包括催化剂的制备、形貌表征、结构及成分分析和电化学性能测试。本论文的主要研究内容
学位
背景:帕金森病(Parkinson’s disease,PD)常见于中老年人,是第二大神经退行性疾病,在60岁以上的人群中发病率约为1%,震颤作为最典型的运动症状,临床上常用多巴胺类药物进行治疗,但随着疾病进展,震颤症状后期单纯药物治疗难以控制,严重影响病患生活质量,给病人带来巨大的生理心理负担。经颅磁刺激治疗(Transcranial magnetic stimulation,TMS)是一种神经
学位
催化裂解生产低碳烯烃技术具有原料适用性广、低碳烯烃产率高、丙烯乙烯产率比高等优势使其成为生产低碳烯烃的重要方式之一。但相比催化裂化反应,催化裂解反应苛刻度高,非乙烯干气组分产率高,这些组分不但经济价值不高,而且不利于催化裂解过程碳氢的再分布。本论文根据正碳离子反应机理与自由基反应机理,针对催化裂解干气产率较高的问题,探究影响干气产生的主要因素,并探索降低非乙烯干气组分选择性的方法。以正辛烷为模型化
学位
背景随着ART的不断进步,COH方案的个性化理念广泛渗入临床工作中,依据患者的个体特征选择的COH方案可以兼顾方案的有效性及安全性,在多种COH方案中如何选择合适的促排卵方案是生殖领域关注的焦点之一。早卵泡期长方案和拮抗剂方案作为常用的促排卵方案,临床上均可用于不同卵巢反应人群,但其临床效果存有争议,不同卵巢反应患者为获得更好的妊娠结局应在两种方案中如何抉择仍需探索。目的探讨早卵泡期长方案与拮抗剂
学位
背景:微管是细胞构成的基本骨架,它可以通过动态变化来控制细胞的形态。细胞的运动、有丝分裂、细胞内囊泡的运输以及膜性细胞器的定位等过程都与其有着密不可分的关系。康普瑞汀(Combretastatin A4,CA4)作为微管蛋白抑制剂,与秋水仙碱结合位点结合,具有高效的抗肿瘤作用,同时还可以破坏肿瘤血管,是一个很有前景的抗肿瘤药物。但是,它存在体内活性不足,容易形成肿瘤残存圈,导致肿瘤转移和复发等问题
学位
学位
伴随原油资源的劣质化,以及生产过程中日益严格的环保要求和产品质量指标的提升,如何高效利用石油资源已经成为了炼化行业的重要研究方向。分子管理的概念一经提出便引起了研究者的广泛关注,目的是从分子层面认识加工原料,挖掘每个石油分子发挥最大潜能,优化炼油过程,而对原油及其产品实行分子管理的第一步就是获取其分子组成。本文从“分子管理”的理念出发,针对油品的分子组成解析,首次引入生成对抗网络。以汽油为例,开发
学位
背景缺血性脑卒中作为我国甚至全球死亡和残疾的主要原因之一,有效的临床治疗方法仍然有限。神经炎症是卒中后脑组织损伤和修复重要的病理机制,也是目前研究的热点。转录因子NF-E2相关因子(nuclear factor erythroid 2-related factor,Nrf2)/抗氧化反应元件(antioxidant response elements,ARE)信号通路作为细胞和机体内源性和外源性防
学位
背景由新型冠状病毒(SARS-Co V-2)感染引发的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)确诊病例已达4.8亿例,死亡600万例,现有确诊5700万例,对全球生命健康,经济社会等领域造成了巨大的冲击。SARS-Co V-2病毒的主蛋白酶(Mpro)是针对新冠病毒开发抑制剂的重要靶点且其活性位点残基高度保守。鉴于传统中药在新冠疫情的预防和临床治疗中发挥的重要作用,发掘传统中药中靶向Mpro的潜在新冠
学位