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本论文主要采用计算机辅助药物设计方法,针对两个靶标开展了抑制剂设计研究。首先针对手足口病病毒EV71的2A蛋白酶,采用基于片段的虚拟筛选方法,结合MM-GBSA结合自由能计算以及X-射线晶体衍射实验验证,进行抑制剂设计研究;其次针对肌动蛋白结合蛋白Fascin,采用基于配体的2D分子指纹相似性搜索和分子对接技术进行虚拟筛选,寻找具有潜在活性的小分子阻断剂。 论文第一章主要对计算机辅助药物设计进行了概述,重点介绍了本论文中所用到的分子对接技术、基于片段的药物设计以及相似性搜索等方法,并且对论文的整体规划和安排进行了简要说明。 手足口病是一种由多种肠道病毒引起的全球性传染病,多发于五岁以下的婴幼儿。肠道病毒Enterovirus71(EV71)是引发手足口病的主要病原体之一,因其能够感染中枢神经系统导致死亡而受到越来越广泛的关注。在论文第二章中,我们主要的研究对象是EV71病毒基因自身编码的2A蛋白酶,采用基于片段的虚拟筛选方法以及MM-GBSA结合自由能计算对上海药明康德新药开发有限公司提供的ChemBridge片段数据库进行筛选,通过打分评价和结合模式分析,最终挑选了50个片段化合物进行共结晶实验,并发现片段分子Cpd29可以与靶标结合。接着,以此片段为起始结构,采用片段生长的方法对其进行全新设计。通过分子对接、结合自由能计算以及ADMET性质预测,最终从92个分子结构中挑选出9个分子结构用于后续的化学合成以及生物活性测试。 论文第三章是对肌动蛋白结合蛋白Fascin小分子阻断剂的研究。Fascin蛋白在恶性肿瘤细胞的侵袭和转移中扮演了重要的角色。作为肌动蛋白结合蛋白的一种,Fascin对丝状肌动蛋白(F-actin)起到交联作用,并能将其捆绑成束从而使细胞表面凸起形成伪足而实现细胞的迁徙和转移。因此阻断Fascin蛋白与F-actin的结合可以防止伪足的形成,从而避免了肿瘤细胞的转移。本章针对从文献中搜集的64个活性小分子,采用基于2D分子指纹相似性搜索的方法和分子对接计算,对ZINC数据库中的All Purchasable子集以及Chemdiv数据库分别进行了搜索,提问结构共有五个,分别为5o、7a、8b、15f和16a。通过对ZINC数据库进行筛选,结合分子对接和结合自由能打分,最终挑选了7个化合物用于生物活性测试,目前测试正在进行中。而通过对Chemdiv数据库进行搜索,最终选取了5个化合物,结合即将得到的活性测试结果进行后续的作用机制研究。除此之外,通过盲法对接,我们还发现了潜在的结合口袋。 论文第四章是对全文工作的总结。