鸡血藤中黄酮类化合物与环氧合酶-2对接研究北大核心CSCD

探索黄酮类化合物抗环氧合酶-2的分子机理,筛选鸡血藤中选择性抗环氧合酶-2的黄酮类化合物。本研究应用Autodock 4.2软件对环氧合酶和环氧合酶抑制剂进行分子对接研究,建立阳性抑制剂结合自由能与抑制活性关系模型,并筛选鸡血藤中选择性抗环氧合酶-2的黄酮类化合物。阳性抑制剂与环氧合酶的对接模型R2分别为0.96997和0.84171,建立了预测能力较好的对接模型,可用于指导环氧合酶抑制剂的筛选。筛选结果表明,3',4',7-三羟基黄酮、儿茶素、没食子儿茶素、表儿茶素具有较强的环氧合酶-2选择性抑制活性,可作为母体用于新型抗炎药物设计。     

四种中药单体选择性抑制环氧合酶-2活性的评价北大核心CSCD

为研究COX-2与中药抗肿瘤多药耐药的相关性,通过体外酶反应筛选实验,测定姜黄素、青藤碱、牡荆素、芹菜素对环氧合酶-1(COX-1)、环氧合酶-2(COX-2)的活性抑制作用,使用选择性指数(COX-1的IC50/COX-2的IC50)评价其COX-2活性的选择性,该实验结果显示:这四种物质对COX-2选择性指数依次为:牡荆素128. 71、姜黄素16. 24、芹菜素8. 45、青藤碱3. 55。并首次用分子对接相关数据中对接分子的对接内能及其与分子酶结合能差异性大小比较,评价了这四种物质对COX-2选择性活性,所得分子选择性结果与体外酶反应实验结果相吻合。从抑制活性和对COX-2选择性指数综合评价,牡荆素为较优化合物,可作为新的对COX-2有更高选择性活性的先导化合物。     

四种中药单体选择性抑制环氧合酶-2活性的评价

为研究COX-2与中药抗肿瘤多药耐药的相关性,通过体外酶反应筛选实验,测定姜黄素、青藤碱、牡荆素、芹菜素对环氧合酶-1(COX-1)、环氧合酶-2(COX-2)的活性抑制作用,使用选择性指数(COX-1的IC50/COX-2的IC50)评价其COX-2活性的选择性,该实验结果显示:这四种物质对COX-2选择性指数依次为:牡荆素128. 71、姜黄素16. 24、芹菜素8. 45、青藤碱3. 55。并首次用分子对接相关数据中对接分子的对接内能及其与分子酶结合能差异性大小比较,评价了这四种物质对COX-2选择性活性,所得分子选择性结果与体外酶反应实验结果相吻合。从抑制活性和对COX-2选择性指数综合评价,牡荆素为较优化合物,可作为新的对COX-2有更高选择性活性的先导化合物。     

酚类抑制剂抗5-脂氧合酶的分子对接研究

目的:研究抗5-脂氧合酶酚类抑制剂的结构活性关系及作用机制。方法:构建7个抗5-脂氧合酶阳性酚类抑制剂分子库,利用Autodock 4.2和iGEMDOCK 2.1软件包对受体与抑制剂进行模拟对接研究并计算结合自由能。结果:用Autodock 4.2、iGEMDOCK 2.1计算得到的结合自由能与抑制剂的抑制活性之间都存在良好的相关性,它们的决定系数(R2)依次为0.856 64和0.784 41,标准误差(SD)分别为0.430 92和5.323 35,P值分别为0.002 79和0.007 98;配体与受体之间形成的氢键在决定配体在受体活性部位的构象及定位中起重要作用,但两者结合的主要驱动力为范德华作用力;具有碳氧双键及与该双键共轭的碳碳双键的多环酚类化合物有较强的抗5-脂氧合酶活性。结论:Autodock 4.2比iGEMDOCK 2.1预测抗5-脂氧合酶酚类抑制剂的能力强;具有碳氧双键及与该双键共轭的碳碳双键的多环酚类化合物有较强的抗5-脂氧合酶活性。     

基于选择性抑制mPGES-1的表达筛选抗炎中药

通过建立的选择性膜型前列腺素E2合酶-1(mPGES-1)表达抑制剂的体外细胞筛选模型,对50味中药共236个样品进行筛选。初筛中,筛选中药不同极性提取物对mPGES-1表达的抑制作用,抑制率50%的样品进入复筛;复筛中,检测初筛活性样品对环氧化酶(COX)-1和COX-2表达的抑制作用,抑制率均20%的样品认为是阳性物。结果表明,吲哚美辛对3种酶的抑制活性与文献报道相近;筛选发现泽泻组分1、蒲黄组分2对mPGES-1的表达有可重复的选择性抑制作用,对泽泻组分1、蒲黄组分2进行进一步研究,有望确定其抗炎的有效部位或化合物。     

低心血管疾病风险选择性环氧合酶-2抑制剂的虚拟筛选

摘要 目的：寻找具有血栓素A2受体（Thromboxane A2 receptor,TP）抑制作用的选择性环氧合酶-2（Cyclooxygenase-2,COX-2）抑制剂,以期降低其心血管疾病风险。方法：本研究从公开数据库中获取了512种TP抑制剂,通过分子对接、分子动力学模拟和ADMET预测,筛选出化合物TP84。结果：分子对接结果显示,与先前获批的选择性COX-2抑制剂罗非昔布相比,TP84对COX-2的亲和力更高,对环氧合酶-1（Cyclooxygenase-1,COX-1）的亲和力更低;分子动力学模拟进一步表明,模拟过程中TP84与COX-1的结合不稳定,而TP84能稳定结合COX-2,与COX-2的结合自由能是COX-1的3倍;此外,根据ADMET预测,TP84的药物化学、吸收、分布、代谢、排泄和毒性处于类药物候选物的可接受范围内。结论：TP84是一种潜在的低心血管疾病风险选择性COX-2抑制剂。     

结合分子相似性、药效团和分子对接筛选新的HIV-1蛋白酶抑制剂

结合分子相似性、药效团和分子对接建立兼顾计算效率和预测准确度的HIV-1蛋白酶抑制剂筛选方法。首先通过对现有HIV-1蛋白酶抑制剂分子进行相似性分析,选取代表性的HIV-1蛋白酶抑制剂作为模板分子,构建和优化药效团模型,并从1万个化合物中优先筛选出500个化合物。而后采用分子对接方法进一步考察化合物与HIV-1蛋白酶结合情况,得到4个新的活性候选化合物,并进行其结合自由能计算和抗突变性分析。结果表明新候选化合物ST025723和HIV-1蛋白酶表现出较好的相互作用和抗突变性,具有深入研究的价值,同时也证明分子相似性、药效团和分子对接相结合能够快速有效地发现新颖活性候选化合物。     

促葡萄糖摄取细胞模型的构建及应用

植物是发现先导药物的天然宝库,目前抗糖尿病药物的一个重要来源是植物。从植物中发现抗糖尿病药物的关键在于抗糖尿病药物筛选模型的建立。为获得一个更稳定、筛选结果更可靠的抗糖尿病药物筛选模型,本文对基于脂肪细胞摄取葡萄糖的药物筛选模型进行优化。文献报道的该类模型,只将胰岛素作为阳性对照,而本文同时将胰岛素和罗格列酮作为阳性对照,使模型更加稳定、筛选结果更加可靠。此外,本文还以胰岛素信号通路抑制剂Akt1/2抑制剂作为另一阳性对照,使之还可应用于胰岛素信号通路抑制剂的筛选,扩展了该模型的用途。最后,对16个植物来源的天然产物在该模型进行筛选,其结果稳定,并发现3个活性化合物。进一步对活性化合物X15、X16进行浓度梯度实验,结果表明,两者的活性都具有明显的浓度依赖性。X15和X16的细胞增敏活性的研究为后续进一步研究其分子作用机理奠定基础,并为后期可能的药物开发提供分子候选。     

以苯丙氨酰-tRNA合成酶为靶点的新型抗结核药物高通量筛选模型的建立和应用

【目的】建立结核分枝杆菌PheRS抑制剂高通量模型,并运用此模型筛选化合物和发酵液样品。【方法】克隆和表达结核分枝杆菌PheRS蛋白并优化其酶活测定方法,在此基础上建立结核分枝杆菌PheRS抑制剂高通量筛选模型,并通过耻垢分枝杆菌作为检定菌对筛选到的样品进行抗菌活性测定及细胞毒性评价。【结果】运用此模型筛选了化合物样品11 600个,发酵液样品5 200个,筛选得到阳性化合物9个,阳性发酵液37个。而后通过耻垢分枝杆菌作为检定菌的抗菌活性测定及细胞毒性评价后,得到了6个发酵液阳性样品。【结论】建立的PheRS抑制剂模型可成功用于化合物和微生物发酵液的高效筛选,得到的6个发酵液阳性样品在酶水平和抗分枝杆菌方面均具有良好活性且毒性较低,值得进一步研究。     

靶向5-LOX中药黄酮类化合物的活性筛选及其作用方式和共性规律研究

筛选靶向结合炎症相关蛋白5-LOX(5-lipoxygenase,5-脂氧合酶)的中药黄酮类天然产物,分析与5-LOX结合的黄酮类成分及其来源中药的共性规律。本研究借助Discovery Studio 2017 R2分子对接和药效团构建模块,结合SPR分子筛选实验,以及关联网络构建的方法进行研究。研究结果显示,来源于17种中药的18个黄酮类小分子中有11个能够与5-LOX结合,并从分子对接以及药效团构建研究中发现其作用的3种方式和共性特征:(1)部分中药黄酮成分(如木犀草素等)通过结构中的B环与5-LOX在活性位点ASP243形成静电中心相结合;(2)部分中药黄酮成分(如芹菜素等)是通过结构中的A环与活性位点VAL520形成疏水键、与活性位点ASP243形成氢键与5-LOX结合;(3)杨梅苷等黄酮类成分由于极性较强,在没有形成疏水键的情况下,也是通过形成静电中心与5-LOX在活性位点ASP243产生相互作用。此外还发现靶向5-LOX的活性中药黄酮类化合物,大多来源于具有利湿、退黄等功效,性味甘苦寒的景天科中药中。本研究发现了部分靶向5-LOX的中药黄酮类成分及其作用方式和共性规律,为开发靶向5-LOX抗肿瘤新药提供思路和方法。     

以蛋白激酶B为靶点的新型抗结核药物高通量筛选模型的建立和应用

【目的】建立以结核分枝杆菌蛋白激酶B为靶点的高通量筛选模型,并运用此模型进行化合物的筛选。【方法】克隆和表达结核分枝杆菌蛋白激酶B,并以其为靶酶建立并优化PknB抑制剂高通量筛选模型,利用该模型对化合物样品进行筛选,并对筛选到的阳性化合物进行抗菌和抑酶活性评价。【结果】利用该模型筛选了化合物样品18 000个,得到具有抑酶活性的阳性化合物8个,其中3个化合物具有较好的对结核分枝杆菌、海分枝杆菌、耻垢分枝杆菌的抑菌活性。【结论】建立的以PknB为靶点的抗结核药物高通量筛选模型具有灵敏度高、稳定性强等优点,可成功用于化合物的高效筛选。筛选得到3个在抑酶水平和抗菌方面均具有良好活性的阳性化合物样品,值得进一步研究。     

基于分子对接及酶抑制动力学探究红景天提取物体外α-葡萄糖苷酶抑制活性CSCD

为探究红景天提取物体外α-葡萄糖苷酶抑制活性及具有抑制作用的主要活性物质。该研究首先构建体外α-葡萄糖苷酶抑制体系,测定其抑制活性,通过酶抑制动力学判断抑制类型,然后采用UHPLC-QE-MS、分子对接进一步探索提取物中抑制α-葡萄糖苷酶的主要活性物质。结果表明,红景天提取物对α-葡萄糖苷酶具有较好的抑制效果,IC_(50)为1.538 mg/mL,抑制类型为竞争与非竞争性混合可逆抑制;UHPLC-QE-MS共检测出1245种化合物,其中脂肪酸类、萜类及其衍生物、黄酮及类黄酮类为化合物最多的3类,分别有107种、85种、66种,其次还鉴定出酚类、氨基酸类、糖类等多类物质;分子对接显示,20种相对含量较高的化合物中11种可与α-葡萄糖苷酶结合,(+)-表儿茶素结合能(-17.08 kJ/mol)最低、结合活性最佳,咖啡酸形成氢键最多为5个,分别与His-515、Arg-437、Glu-432、His-348残基相连,咖啡酸、L-苹果酸、槲皮素和酪醇具有相同结合位点Arg-437。研究旨为天然α-葡萄糖苷酶抑制剂的开发以及红景天资源利用提供了基础研究。     

基于天然产物的蛋白酪氨酸磷酸酶1B抑制剂的虚拟筛选（英文）

蛋白酪氨酸磷酸酶1B(protein tyrosine phosphatase 1B,PTP1B)是治疗Ⅱ型糖尿病的靶点之一,筛选PTP1B抑制剂具有十分重要的意义.本文采用分子对接虚拟筛选方法,构建共含有42 296个小分子的天然产物库,分别与PTP1B靶点蛋白进行分子对接,以原配体的结合能量为阈值,经过三轮筛选选取打分值高于阈值的小分子进行药代动力学参数和毒性参数预测,最终筛选出3个PTP1B抑制剂,对苯醌类化合物7、异香豆素类衍生物10和Clavepictine类似物11.结合方式研究表明,3个候选抑制剂类药性良好,均具有较好的PTP1B抑制活性,其中化合物10和11的PTP1B抑制活性未见报道.对化合物10进行体外抑制活性检测,其IC50为(74.58±1.23)μmol/L,可作为潜在Ⅱ型糖尿病治疗药物.     

基于天然产物的蛋白酪氨酸磷酸酶1B 抑制剂的虚拟筛选

蛋白酪氨酸磷酸酶1B(protein tyrosine phosphatase 1B,PTP1B)是治疗Ⅱ型糖尿病的靶点之一,筛选PTP1B抑制剂具有十分重要的意义.本文采用分子对接虚拟筛选方法,构建共含有42 296个小分子的天然产物库,分别与PTP1B靶点蛋白进行分子对接,以原配体的结合能量为阈值,经过三轮筛选选取打分值高于阈值的小分子进行药代动力学参数和毒性参数预测,最终筛选出3个PTP1B抑制剂,对苯醌类化合物7、异香豆素类衍生物10和Clavepictine类似物11.结合方式研究表明,3个候选抑制剂类药性良好,均具有较好的PTP1B抑制活性,其中化合物10和11的PTP1B抑制活性未见报道.对化合物10进行体外抑制活性检测,其IC50为(74.58±1.23)μmol/L,可作为潜在Ⅱ型糖尿病治疗药物.     

基于人磷酸二酯酶4B2高通量筛选异香兰酸芳酰胺抑制剂

磷酸二酯酶4B2(PDE4B2)选择性抑制剂是新型抗炎药物研究的热点。合成异香兰酸芳酰胺衍生物的猪磷酸二酯PDE4强效抑制剂,评价其对人PDE4B2的抑制活性,以明确可用于高通量筛选PDE4抑制剂的靶酶。以异香兰素为原料,经烷基化、氧化、酰胺化反应制得目标化合物;大肠杆菌原核重组表达人PDE4B2;偶联碱性磷酸酶的孔雀绿定磷法测定酶活性,96孔板高通量测定化合物的抑制常数。结果显示,结构确认的5个异香兰酸芳酰胺衍生物纯度超过88%,其对人PDE4B2的抑制常数明显高于对猪主动脉PDE4的抑制常数。不同来源PDE4对异香兰酸芳酰胺衍生物敏感性不同,拟用人PDE4B2为靶酶进行抑制剂高通量筛选。     

基于网络药理学对蒲公英抑制α-葡萄糖苷酶活性成分及作用机制的研究

为阐明蒲公英对α-葡萄糖苷酶抑制的活性成分。实验对蒲公英进行活性筛选和分子对接,结果表明,其乙醇提取物的石油醚萃取成分能良好抑制α-葡萄糖苷酶的作用(IC_(50)=0.9μg/mL),其抑制效果强于阳性药阿卡波糖(IC_(50)=174.3μg/mL)。故采用GC-MS联用技术从上述成分中分离鉴定了37个化合物,由虚拟筛选后,共得到5个成药性强的小分子化合物;通过与人源性α-葡萄糖苷酶进行分子对接后,证实其中2个小分子化合物能与α-葡萄糖苷酶存在亲和性。基于网络药理学构建蒲公英"降糖成分—靶点"图,阐述蒲公英的降糖机理。     

流感病毒神经氨酸酶抑制剂的筛选

以神经氨酸酶为药物靶点筛选神经氨酸酶抑制剂, 是研究和开发抗流感病毒药物的重要途径. 应用虚拟药物筛选方法, 从化合物数据库中选出部分待测化合物, 然后应用已建立的 神经氨酸酶抑制剂的高通量筛选模型, 检测了这些化合物的抑制活性, 从中发现了3个活性较高、结构新颖的化合物, 其IC50在0.1~3 μmol/L之间, 这些活性化合物的结构特点, 对于新型神经氨酸酶抑制剂的设计与开发, 将提供重要的信息指导. 流感病毒神经氨酸酶抑制剂的筛选结果表明, 虚拟筛选技术与高通量筛选技术的合理结合, 将有利于促进药物筛选与药物发现.     

越南槐根的抗HIV活性成分研究

为研究越南槐(Sophora tonkinensis)根的抗HIV蛋白酶活性成分及其分子对接机制,采用硅胶、MCI、Sephadex LH-20等多种色谱分离方法,对越南槐根的化学成分进行分离,采用HIV蛋白酶对化合物进行体外抗HIV活性筛选,运用分子对接手段初步探究活性化合物与HIV-1蛋白酶的结合机制。结果表明,从越南槐中共分离得到8个化合物,根据波谱数据分别鉴定为三叶豆紫檀苷(1)、苦参碱(2)、N-acetylnicotinamide (3)、2′-O-甲基腺苷(4)、毛蕊异黄酮苷(5)、玫瑰花苷(6)、环广豆根素(7)、芒柄花苷(8),此外还分离得到塑化剂衍生物邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(9)和邻苯二甲酸二异丁酯(10)。抗HIV蛋白酶活性测试显示化合物1和2的IC50分别为13.2和38.6μg/m L,分子对接表明其与HIV蛋白酶有一定的结合作用。化合物3～5为首次从该植物中分离得到,化合物1和2显示中等的抗HIV蛋白酶活性。     

来源于天然产物的细胞周期抑制剂

细胞周期抑制剂可通过选择性地抑制癌细胞的细胞周期周转发挥其抗癌作用,因此通过筛选新的细胞周期抑制活性物质有望寻找到新的抗癌药物。本文按化合物结构类型,简要概述近十年来从天然产物中发现的细胞周期抑制剂的研究概况。     

基于作用机制的氨基恶唑啉呫吨类BACE1抑制剂的分子设计

天冬氨酰蛋白酶(β-site amyloid precursor protein cleaving enzyme 1, BACE1)作为治疗阿尔兹海默症的潜在靶点,其抑制剂的开发已成为医学领域的重要研究方向。本文以59个氨基恶唑啉呫吨类BACE1抑制剂为研究对象,运用比较分子相似性指数(comparative molecular similarity index, CoMSIA)和分子对接方法,深入挖掘影响抑制剂活性的特征结构,以及抑制剂与BACE1间的结合模式和作用力类型,并以此为基础设计新型抑制剂并预测其活性。CoMSIA模拟结果表明,由立体场、静电场、疏水场和氢键供体场4个场组合建立的构效关系模型具有较强的预测能力,交叉验证相关系数Q2=0.48, 非交叉验证相关系数Rncv2=0.94, 外部预测相关系数Rpre2=0.85;通过分子对接,发现抑制剂占据了靶标的S3、S1和S2'位点,与BACE1之间的结合主要是通过氢键作用力和π-π堆积作用实现的;占据S2'位点的R取代基是立体场、静电场和疏水场影响的敏感区域,氨基恶唑啉核心官能团是氢键供体场的敏感区域。基于以上分析获得的抑制剂特征结构信息及其与蛋白质受体的作用机制,成功设计出了新的分子并预测了抑制活性。实验所得模型和信息,为后续新型BACE1抑制剂的结构优化和改造提供了重要理论依据