论文部分内容阅读
目的:在全球范围内,前列腺癌的发病率和死亡率分别排在男性肿瘤的第二位和第五位,其中去势抵抗性前列腺癌治疗难度较大,且易发生肿瘤转移,因此,新型药物的研发对前列腺癌的治疗具有重要意义。本文对两类具有抗前列腺癌活性的化合物进行了三维定量构效关系(3D-QSAR)、分子对接、毒性预测等研究,为设计和开发低毒性、高活性的新型抗前列腺癌化合物提供思路和理论指导。方法:本论文应用计算机辅助药物设计的方法对两类具有抗前列腺癌活性的化合物进行了一系列研究。首先运用3D-QSAR的方法构建计算模型,探讨影响化合物活性的重要结构因素,再应用分子对接的方法研究化合物在蛋白质中的活性位点、优势构象与结合情况,初步探讨化合物与蛋白之间的作用机理。在上述研究的基础上,设计具有抗前列腺癌活性的新型化合物,并通过活性预测和分子对接结果进行初步筛选。最后,利用计算毒理学的方法,用OSIRIS Property Explorer软件对筛选出的化合物进行诱变毒性、致癌毒性、刺激毒性、生殖毒性和类药性等预测和分析。结果:1、对34个姜黄素类似物进行了3D-QSAR研究,应用比较分子相似性指数(CoMSIA)法建立了预测能力较强的、可靠的3D-QSAR模型(q2=0.540,R2=0.984,SEE=0.063,F值为258.377,R2bo ot=0.993,SEEboot=0.040,Rp2=0.703),通过构建模型所得到的等势图,分析化合物结构与其活性之间的关系。再结合分子对接的结果,设计了186个新型化合物并对其进行活性预测,从中筛选出10个活性最佳的化合物。此外,使用OSIRIS Property Explorer软件预测和分析这10个化合物的毒性及类药性等性质。综合分析上述实验结果,认为新设计化合物4i为最优结构。2、基于3D-QSAR和分子对接方法对62个黄酮醇类化合物进行研究,根据化合物的结构和活性构建3D-QSAR模型,其中3D-QSAR应用了比较分子力场法(CoMFA)和CoMSIA两种方法,通过一系列验证证明所建模型可靠且有较强的预测能力(CoMFA:q2=0.520,R2=0.989,SEE=0.067,F值为348.091,R2boot=0.995,SEEboot=0.046,Rp2=0.677;CoMSIA:q2=0.367,R2=0.977,SEE=0.097,F值为182.406,R2bo ot=0.988,SEEboot=0.069,Rp2=0.704)。通过分析等势图和分子对接的结果,设计了118个具有抗前列腺癌活性的新型化合物,并预测了化合物的活性,筛选出了9个活性最高的化合物。通过OSIRIS Property Explorer软件对9个新型化合物进行了毒性及类药性等评价。通过综合分析,认为新设计的17050和17064号化合物值得进一步进行研究。结论:应用3D-QSAR和分子对接的方法,较为系统的研究了两类具有抗前列腺癌活性的化合物,并根据研究结果设计出了一系列活性更高的新型化合物,并对化合物的毒性进行了预测。结果表明,新设计的4i、17050和17064号化合物是活性较高且毒性风险低的新型化合物,值得进一步进行研究,为开发低毒性、高活性的抗前列腺癌药物提供新的思路和理论依据。