细胞色素P450超家族蛋白质基于结构知识的序列联配

应用计算机程序对细胞色素Ｐ４５０蛋白２０个家族的代表序列进行初步多序列联配后,利用结构知识对匹配结果加以调整,调整的依据是Ｐ４５０蛋白二级结构特征和某些超二级结构特征的保守性,三维结构空间配置的保守性,在结构与功能重要残基的保守性,亲水和疏水片段的保守性。大量定点突变实验、选择性化学修饰实验、抗多肽抗体结合实验等能很好地确证该联配结果的正确性。联配结果对真核Ｐ４５０蛋白膜结合方式、活性位点残基分布、与氧化还原偶联蛋白有相互作用的残基的分布等作出了合理的推断。细胞色素Ｐ４５０超家族蛋白基于结构知识的序列联配的尝试对Ｐ４５０蛋白结构与功能关系研究提供了参考     

真核DNA拓扑异构酶Ⅰ蛋白超家族的进化踪迹分析与全新抗肿瘤药物结合位点的识别

拓扑异构酶Ⅰ(Topoisomerase Ⅰ, Topo Ⅰ) 抑制剂已成为新型抗肿瘤药物研究的热点. 识别靶酶上全新的药物结合位点对于设计、优化Topo Ⅰ抑制剂具有重要意义, 据此设计的化合物不仅可以创新结构类型, 克服现有的喜树碱类药物的毒性, 而且有望很好地解决与现有的喜树碱类药物的交叉耐药性问题. 通过对真核DNA拓扑异构酶Ⅰ蛋白超家族多元序列联配研究, 构建了蛋白质系统进化树, 并在此基础上采用进化踪迹分析识别得到了人拓扑异构酶Ⅰ上重要功能残基. 研究发现, 喜树碱分子7, 9位周围存在亚家族特异性的疏水性残基Ala351, Met428, Pro431, 表明在喜树碱分子对应区域引入疏水性基团取代, 会提高抗肿瘤活性. 尤其值得注意的是, 超家族保守的蛋白残基Lys436, 有望成为新型喜树碱类药物改造的重要靶点, 据此设计的新型化合物将有望解决喜树碱类药物水溶性差的问题. 此外, 突变将导致喜树碱耐药性的蛋白残基Asn352, Arg364为真核Topo Ⅰ蛋白超家族保守残基, 由于对接研究已表明它们均不与喜树碱直接相互作用, 因此它们将是发现新型非喜树碱类Topo Ⅰ抑制剂的重要药物结合位点.     

具新生血管抑制及血管阻断双重作用的肿瘤血管靶向药物研究进展

以血管新生抑制剂和血管阻断剂为代表的肿瘤血管靶向药物作为一种新的抗肿瘤疗法,其研究与开发已取得显著进展,尤其是二者联用已在临床实践中获得更好疗效。因而,近年来具有新生血管抑制和血管阻断双重作用的肿瘤血管靶向药物研究备受关注。这种具双重作用的肿瘤血管靶向药物因同时保持了血管新生抑制剂和血管阻断剂的各自作用特点,在临床肿瘤治疗上更具优势,不仅能一药多靶,增强抗肿瘤疗效,同时还可降低用药剂量,减少毒副作用,提高用药耐受性,故临床应用前景广阔。综述新生血管抑制剂和血管阻断剂的作用机制及特点,介绍具代表性的兼有新生血管抑制和血管阻断双重作用的肿瘤血管靶向药物研究进展。     

A method of active conformation search based on active and inactive analogues and its application to allylamine antimycotics

A new program ACSBAIA (Active Conformation Search Based on Active and Inactive Analogues) for determination of the active conformations was developed based on the rationales that specific functional groups of active analogues could reach and interact with the active site of target receptor by means of the change of conformations, but that of inactive analogues could not interact with the active site owing to conformational restriction. The program consisted of 4 sub-programs: conformation sampling system, active conformation constraint system, inactive conformation exclusion system, and activity prediction system. Pharmacophoric conformation of allylamine antimycotics was studied by this method. Activities of 2 analogues were predicted and tested. The results suggested that the method was scientific and practical. The application of this method was not restricted by the three-dimensional structural knowledge of target receptor. In the absence of structural information about the receptor, the method was     

白色念珠菌羊毛甾醇14α-去甲基化酶三维结构分子模型研究

基于四种原核细胞色素Ｐ４５０晶体蛋白Ｐ４５０ＢＭ３、Ｐ４５０ｃａｍ、Ｐ４５０ｔｅｒｐ、Ｐ４５０ｅｒｙＦ模建白色念珠菌羊毛甾醇１４α－去甲基化酶三维结构。序列匹配采用四种晶体结构比较结果基础之上提出的细胞色素Ｐ４５０超家族蛋白基于结构知识的序列匹配方法。以Ｐ４５０ＢＭ３晶体结构坐标模建目标蛋白结构保守区主链结构,结构保守区侧链构象来源于四种晶体蛋白与模建蛋白对应残基同源性得分最高残基构象。模建结果用分子力学和分子动力学进行结构优化,模建结果蛋白采用Ｐｒｏｆｉｌｅ－３Ｄ图、Ｒａｍａｃｈａｎｄｒａｎ图和疏水图分析确证结构的合理性。并根据模型推测与血红素辅基相互作用的残基、与氧化还原偶联蛋白作用和参与电子传递的残基、底物进出通道和活性位点的残基。这些研究结果为定点突变研究、抗多肽抗体结合实验等提供理论依据,为高效低毒抗真菌药物合理设计提供靶标。     

抗真菌药物作用靶酶羊毛甾醇14α去甲基化酶研究

羊毛甾醇14α去甲基化酶是普遍存在于高等植物、真菌和哺乳动物体内的P450蛋白,是氮唑类抗真菌药物作用靶酶.到目前为止已分别确定了高等植物、真菌和哺乳动物体内该酶的氨基酸序列.该酶对底物的催化包括三个单加氧步骤,涉及自由基的生成和消除,血红素辅基在酶催化过程中起重要作用.底物羊毛甾醇只能结合在酶活性位点血红素辅基Nc吡咯环上方,其余血红素吡咯环被氨基酸残基封闭.底物羊毛甾醇的3β羟基、Δ⁸⁽⁹⁾双键和17位侧链是与酶活性位点正确结合的关键官能团.该酶两大类抑制剂(底物类似物和氮唑类抗真菌药物)结构-活性关系研究可为进一步优化和设计新型高效酶抑制剂提供基础.     

ACSBAIA方法及其在烯丙胺类抗真菌药物设计中的应用

根据活性类似物活性基团在能量补偿许可范围内能够到达受体活性部位与各作用位点结合 ,而无 (低 )活性类似物的活性基团由于构象限制因素等不能与之结合的原理 ,建立一种新的搜寻药物分子的活性构象程序ACSBAIA .该程序包括 4个子系统 :构象抽样、活性构象限定、无活性构象排除、活性预测 .用此方法搜寻了烯丙胺类抗真菌药物的活性构象 ,并对 2个高活性和无活性的类似物进行了预测和检验 ,证明该方法较科学实用 .该方法的应用不受受体三维结构知识多少的限制 ,对目前绝大多数受体三维结构未知的情况尤其适用