一类细胞凋亡诱导剂的结构特征研究

许多抗癌药物通过引起癌细胞的凋亡来达到治疗目的,因此开发能诱导癌细胞凋亡的药物一直是癌症研究的热点.以153个结构各异的具有caspase-3激活作用的细胞凋亡诱导剂为研究对象,通过三维定量构效关系(3D-QSAR)分析,得到了一个基于位阻场、静电场、疏水场、氢键供体场和受体场参数的最优比较分子相似性指数法(CoMSIA)模型.该模型(Q2=0.51、R2ncv=0.89和R2pred=0.82)具有良好的内部一致性和预测能力,通过对模型的等值线图分析发现:(1)R2取代基提高诱导剂活性的因素包括位阻大、负电性大、有亲水性和具有氢键供体作用;(2)位阻适中和/或具有氢键供体作用的R4取代基,以及位阻小和/或亲水的R1取代基对提高分子的活性是有利的;(3)N-甲基-N-苯基-1-萘胺类细胞凋亡诱导剂具有正电性的A环3号位或C环7号位取代基,以及具有负电性的B环1号位取代基有利于提高诱导剂的生物活性.对该模型的分析更有利于认识细胞凋亡诱导剂的分子特征,并为设计和开发新型细胞凋亡诱导剂提供理论指导.     

大肠杆菌DXS酶抑制剂的3D-QSAR研究

利用分子对接和叠合构象,在SYBYL软件中运用CoMFA和CoMSIA方法,成功建立了DXS酶抑制剂的3D-QSAR预测模型,其相关参数(CoMFA:q~2=0.617,R~2=0.998,r■=0.640;COMSIA:q~2=0.505,R~2=0.990,r■=0.668,其中q~2为交叉验证系数,R和r_(pred)为检验模型预测能力的相关系数)均证明模型具有较好的预测能力.该模型研究了DXS抑制剂的三维构效关系,其结构方面的信息有助于研发新的DXS抑制剂.     

用比较分子力场和比较分子相似性指数分析方法对氮蒽类化合物抗癌活性的三维定量构效关系研究

用比较分子力场(CoMFA)和比较分子相似性指数分析方法(CoMSIA)对一系列与DNA结合的氮蒽类化合物的潜在抗癌活性进行了3D定量构效关系的研究,对模型中的一些参数进行了优化以期得到最好的三维定量构效关系模型,优化结果显示用CoMSIA构建的模型优于用CoMFA构建的模型.通过CoMSIA分析,用训练集所建立的模型有较好的统计性(20个化合物,q2=0.666,r2=0.916),测试集化合物的预测活性与实验值有很好的一致性.本文还给出了主要分子力场的等势线图.     

哒嗪酮类(1,3)-β-D-葡聚糖合成酶抑制剂的三维定量构效关系研究

为了探讨哒嗪酮类(1,3)-β-D-葡聚糖合成酶抑制剂的结构与其药理活性的相互关系,本次研究拟对20个哒嗪酮类化合物分别利用比较分子力场分析法(CoMFA)和比较分子相似性指数分析法(CoMSIA)进行三维定量构效关系(3D-QSAR)的研究,并各自建立起相应的模型.通过对计算结果进行分析发现:利用CoMFA建立起来的模型相关系数r~2=0.999,交叉验证系数q~2=0.585;而CoMSIA模型的相关系数r~2=0.987,交叉验证系数q~2=0.534,均满足标准模型的需要.而将这2种方法建立起来的3D-QSAR模型用于哒嗪酮类化合物的抗真菌活性的预测,也均表现出良好的效果.并且从等值面图的分析可以看出,在哒嗪酮类(1,3)-β-D-葡聚糖合成酶抑制剂的结构上适当引入一些疏水基团和氢键受体可以增强该类化合物的抗真菌活性.     

CoMFA,CoMSIA,HQSAR方法研究四氢异喹啉衍生物的定量构效关系

应用比较分子场分析法(CoMFA)、比较分子相似性指数法(CoMSIA)和伞息定量构效关系法(HQSAR)对21种四氢异喹啉类选择性雌激素受体调节剂进行了定量构效关系研究.分别考察了不同的叠合方法对场分析方法(CoMFA和CoMSIA)、不同场的组合方式对CoMSIA、不同的碎片参数对HQSAR模型构建的影响.根据CoMFA和CoMSIA模型的等值线图、HQSAR模型的原子贡献图,提出了改进四氢异喹啉类选择性雌激素受体调节剂选择性的方法,为合成新型药物分子提供理论支持.     

N-(3-苯丙基)哌嗪类σ1受体配体的3D-QSAR研究

采用比较分子力场(CoMFA)分析法和比较分子相似性指数(CoMSIA)分析法,对34个N-(3-苯丙基)哌嗪类σ1受体配体进行三维定量构效关系(3D-QSAR)研究,建立了具有较强预测能力的 3D-QSAR 模型.并利用Gaussian 03程序,采用B3LYP/6-31G(d)方法,探索了化合物分子的前线轨道与分子结构的关系.新设计的化合物的体外受体结合分析结果与该模型预测的数据一致,此结果为进一步研究σ1受体-配体的相互作用模型以及设计高亲和力的哌嗪类σ1受体配体提供了参考.     

一类鬼臼毒素衍生物抗癌(KB细胞)活性的三维定量构效关系

采用比较分子场分析(CoMFA)和比较分子相似因子分析(CoMSIA)方法,对99个鬼臼毒素衍生物的抗癌活性系统地作了三维定量构效关系研究,均得到了较为理想的模型.coMFA所得模型的交叉验证系数q2=0.644,非交叉验证相关系数r2=0.930,标准偏差S=0.134,F=161.325,立体场与静电场贡献分别为64.6%和35.4%.CoMSIA所得模型的q2=0.764,r2=0.964,S=0.096,F=324.112,立体场、静电场、疏水场、氢键给体场、氖键受体场贡献分别为9.5%,22.0%,21.9%,23.9%和22.7%.两模型的等值面图为改造此类化合物的结构、提高药物活性提供了理论依据和研究方向.     

地棘蛙素类似物的CoMFA和CoMSIA的3D-QSAR研究

采用比较分子力场 (CoMFA)分析法和比较分子相似性指标场(CoMSIA)分析法,进行偏最小二乘法(PLS)分析,建立了地棘蛙素类化合物的三维构效模型.通过验证,说明该系列化合物分子立体场、静电场、氢键场和疏水场的分布与生物活性之间有良好的相关性.用模型预测同系列测试集分子,结果与实验值偏差较小.预测结果表明,该力场模型有一定的预测能力.并得出了新的药效团定义模型,可用来指导设计新的地棘蛙素类化合物烟碱型乙酰胆碱配体.     

黄酮类神经氨酸酶抑制剂的QSAR研究

HQSAR、CoMFA和CoMSIA用于研究38个黄酮类神经氨酸酶抑制剂（NIs）的定量-结构活性关系（QSAR）,控制其抑制神经氨酸酶（NA）的生物活性,为新药设计提供理论依据和参考信息．HQSAR建模获得R^2、Q^2、Rtest^2和Qext^2分别为0.881、0．834、0．918和0．831．基于药效团叠合,进行CoMFA和CoMSIA建模分析,得到模型的R^2、Q^2、Rtext^2和Qext^2分别为0．988和0．978,0．741和0．802,0．697和0．643,0．604和0．580．而且,氢键对活性的贡献最大,其次是疏水、静电和立体因素．HQSAR结果与CoMFA和CoMSIA结果一致．     

抗癌药物α,β不饱和羰基化合物3D-QSAR研究

采用CoMFA和CoMSIA方法对31个α,β不饱和羰基化合物进行了三维定量构效关系研究,所得模型都具有良好统计学意义.CoMFA:q~2=0.687,R~2=0.956,N=9,SEE=0.090;CoMSIA:q~2=0.756,R2=0.954,N=9,SEE=0.093.通过三维等值图分析其影响抑制剂分子的活性因素,并设计出了新的活性较高抑制性分子.     

HLA-A*0201限制性CTL表位肽的分子力场分析

运用比较分子力场(CoMFA)和比较相似性指数分析(CoMSIA)方法研究了50个HLA-A* 0201限制性CTL表位九肽结构与亲和性间的关系,另外15个表位九肽作为预测集用于检验模型的预测能力。结果表明,采用CoMSIA得到的构效关系模型(q2 =0.608,r2 =0.987,F=440.4,SD=0. 111)要明显优于采用CoMFA得到的构效关系模型。在CoMSIA计算中,当引入疏水场时,三维构效关系模型得到明显改善,通过该三维构效关系模型,可较精确地估算预测集中15个CTL表位肽与HLA-A* 0201间的亲和力(r2pred=0. 703,SD=0. 368)。通过分析分子场等势面图在空间的分布,可以观察到表位肽分子周围的立体及疏水特征对表位肽与HLA-A* 0201间结合亲和力的影响,从而为进一步对CTL表位肽进行结构改造并基于此进行治疗性疫苗分子设计提供理论基础。     

3D-quantitative structure-activity relationship study of organophosphate compounds

The biological effects of most organophosphate compounds (OP) are arising by inhibition of the enzyme acetylcholinesterase (ACHE). The 3D-quantitative structure-activity relationship (3D-QSAR) on the acute toxicity to housefly (Musca nobulo L.) of 35 dialkyl phenyl phosphate compounds are studied by using comparative molecular field analysis (CoMFA) and comparative molecular similarity index analysis (CoMSIA) methods, and the reaction mechanism between the OP and the AChE are discussed. In contrast to classical QSAR methods, CoMFA and CoMSIA, especially the combination of both approaches, can give more comprehensive and accurate perspectives on the mechanism of the reaction between OP and ACHE. The results show that the length of alkyl, and the electronegative of substituent on phenyl of OP have significant effects on the AChE activity,whereas, the hydrophobicity of OP has little influence. The steric and electronic properties of OP have a dominant influence on the reaction between OP and ACHE.     

2-苯基4-吡喃酮类COX-2抑制剂的三维构效关系研究

 环氧化酶（cyclooxygenase,COX）家族是非甾体类抗炎药物的作用靶酶,其中COX-2是 NSAIDs药物发挥作用与治疗炎症有关的靶点。使用三维定量构效关系研究方法研究2-苯基4-吡喃酮类COX-2抑制剂的分子结构与生物活性之间的定量关系,并构建三维定量构效关系模型。CoMSIA模型证实该类化合物的结构参数和其抑制活性存在明显的相关性（R²为0.929）,且有较好预测能力（q²为0.746）;同时使用“留五法”证实模型的稳定和可靠。三维构效关系模型系数等势图显示Subset A和B的R取代基4位上官能团变化对活性影响最大,在结构修饰时需要优先考虑;Subset A的R取代基2位上官能团的影响次之。     

6-(1-萘甲基)取代S-DABO类逆转录酶抑制剂的3D-QSAR研究

以活性化合物15为例,采用分子对接的方法模拟了化合物与HIV-1逆转录酶的作用,从而探讨了系列6-萘甲基取代S-DABO类化合物的作用机制.并基于分子对接后的活性构象,应用比较分子力场分析(CoMFA)和比较分子相似因子分析(CoMSIA)法对该类化合物的三维定量构效关系进行了研究,建立了有较好预测能力3D-QSAR模型,为该类化合物进一步的结构优化提供理论指导.     

新烟碱型乙酰胆碱受体吡啶基醚类配体的3维定量构效关系

采用比较分子力场分析方法，对一系列与烟碱型乙酰胆碱受体作用的吡啶基醚类配体进行构效关系分析，建立了这类化合物的3维构效模型．其交叉验证回归系数Rcv^2、非交叉验证回归系数Rncv^2和标准偏差s分别为0．744，0．973和0．256．结论说明该系列化合物的分子立体场和静电场的分布与生物活性之间有良好的相关性．该模型对训练集分子的活性预测结果较好，表明该力场模型有一定的预测能力，可用来指导设计新的烟碱型乙酰胆碱受体配体．