分子模拟研究多奈哌齐及其衍生物对AChE/BChE的抑制活性和选择性

乙酰胆碱酯酶(AChE)和丁酰胆碱酯酶(BChE)是具有高度同源的蛋白质,其在胆碱能神经系统中发挥着重要的作用.在本文中,我们选取了已投入临床使用的药物多奈哌齐及其吡啶衍生物对AChE/BChE的抑制活性和选择性进行了研究.我们采用MM-PBSA方法对两种抑制剂与AChE/BChE间的相互作用能进行了计算,结果表明范德华相互作用在总的结合能中贡献最大,且多奈哌齐的吡啶衍生物表现出比多奈哌齐更高的抑制活性以及选择性,所得计算结果与实验上抑制剂的抑制常数有较好的吻合.     

分子模拟研究AChE与酮类曼尼希碱衍生物抑制剂相互作用的结合机理

主要通过分子对接(autodock)、分子动力学(MD)模拟和结合自由能(MM/PBSA)计算等方法研究了3种酮类曼尼希碱衍生物抑制剂(下文它们被标记为M1、M2和M3)与AChE的结合模式和相互作用机理.分析表明,结合自由能的计算结果与实验测得的IC_(50)值结果相对应,而范德华相互作用是这3种抑制剂与AChE结合的主要驱动力.其中,M2和M3与AChE的结合模式相似,但与M1相比有些不同,这点在抑制剂与周围残基之间的能量分析上也有所体现.残基W84和E82则是区分抑制剂M1、M2和M3生物活性高低的关键性残基.     

乙酰胆碱酯酶AChE与其抑制剂1,3,4-噻二唑类衍生物的结合机理研究

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是老年痴呆的一种,在老年人中有较高的发病率,乙酰胆碱酯酶抑制剂(AChEI)是目前广泛应用于临床治疗这类病症的主要药物.我们选择3种1,3,4-噻二唑抑制剂,分别与AChE进行分子对接和分子动力学(MD)模拟研究其结合模式以及相互作用机理.通过MM-PBSA方法分别计算了3种抑制剂与酶之间的自由结合能,计算结果与实验中测得的抑制剂的IC50值相一致.抑制剂与周围残基之间的氢键作用以及能量分析合理解释了AChE与抑制剂之间的结合模式以及相互作用机理.     

青蒿提取物舒张小鼠气管平滑肌的作用机理

分别使用L型钙离子通道(VDCCs)激动剂高钾溶液(80 mmol/L KCl)和M受体激动剂乙酰胆碱(ACh)对小鼠离体气管环进行预刺激,研究了青蒿提取物(WEAA)对激动剂诱导的收缩反应的抑制作用.结果表明:WEAA能够抑制高钾和ACh诱导的预收缩,且呈剂量依赖性,浓度为10 mg/m L时完全抑制,而对静息状态下的气管环无作用.此外,WEAA阻断了VDCCs电流,抑制了高钾和ACh引起的胞外钙离子内流.而在ACh诱导的收缩反应中,该抑制效果不仅涉及VDCC通道,还有其他离子通道的参与.WEAA能够抑制ACh引起的内质网中钙离子的释放,且对气管环的收缩能力几乎无影响.结论:WEAA能够通过阻断VDCC通道和ACh激活的其他离子通道抑制外钙内流和细胞内钙释放,从而舒张小鼠气管平滑肌.WEAA有望作为一种潜在的气管扩张剂,用于治疗哮喘病.     

敌百虫对蚯蚓体内几种解毒酶活性的影响

为了解蚯蚓对有机磷农药敌百虫毒害的抗药性机制,采用滤纸接触法,将不同质量浓度的敌百虫作用于内蒙古赤峰市周边地区蔬菜大棚的蚯蚓,提取相应的解毒酶,用试剂盒和酶标仪等测定酶活性.结果显示:经不同质量浓度的敌百虫处理后,蚯蚓体内的谷胱甘肽转移酶(GSTs)、乙酰胆碱酯酶(ACh E)和羧酸酯酶(Car E)活性均先随着敌百虫质量浓度的增大而增加,达到峰值后,随着敌百虫质量浓度的进一步增大,3种解毒酶的活性下降.敌百虫质量浓度为0.06 g/L时,GSTs活性达到最大;敌百虫质量浓度为0.04 g/L时,ACh E和Car E活性最大,GSTs的活性也较高.     

E6相关蛋白对前列腺癌细胞增殖与侵袭的作用

目的建立稳定表达E6-AP的前列腺癌细胞系,通过对E6-AP表达调控的研究,探讨E6相关蛋白对前列腺癌细胞增殖与侵袭作用.方法以人前列腺癌细胞株(LNCa P)为基础,将调控质粒pRev Tet-offin和E6-AP表达质粒p GEM-E6-AP转染至LNCa P细胞,建立既能表达E6-AP蛋白又能受DOX调控的LNCa P/E6-AP细胞系.Western bloting检测LNCa P/E6-AP细胞E6-AP蛋白表达及其受DOX调控情况; MTT方法检测细胞增殖及受LY294002抑制情况;基质胶侵袭实验检测细胞浸润迁移能力.结果 LNCa P/E6-AP细胞E6-AP表达量明显高于LNCa P细胞,且可受DOX负向调控;实验组LNCa P/E6-AP细胞的增殖能力明显高于对照组LNCa P细胞,且两组细胞增殖能力均受PI3K抑制剂LY294002的抑制;实验组LNCa P/E6-AP细胞的侵袭能力明显高于对照组LNCa P细胞.结论 E6-AP可以促进前列腺癌细胞的增殖,并增加其侵袭能力; DOX可以调控E6-AP的表达;PI3K抑制剂LY294002可有效抑制前列腺癌细胞的增殖能力.     

2,4-噻唑烷二酮衍生物抑制酪氨酸酶活性研究

以2,4-噻唑烷二酮和取代芳香醛为起始原料,反应得到一系列2,4-噻唑烷二酮衍生物,并对所合成化合物进行了抑制酪氨酸酶活性测试,结果表明化合物均有一定的抑制酪氨酸酶活性,化合物1((E)-5-(3-氯苯亚甲基)噻唑烷-2,4-二酮)和化合物2((E)-5-(2,4-二氯苯亚甲基)噻唑烷-2,4-二酮)活性强于阳性对照曲酸,其中化合物1表现出最好的抑制酪氨酸酶活性,其IC_(50)值为18. 43μmol/L。优选化合物1进行了抑制机理探讨,结果表明其为不可逆抑制剂,同时对化合物1进行了分子对接研究。     

白鲜碱对气管平滑肌的舒张作用及机理研究

目的:探讨白鲜碱对异常收缩的气管平滑肌的舒张作用.方法:以80 mmol·L~(-1) KCl或100μmol·L~(-1) ACh预刺激气管,用生物机能系统检测气管的张力,用膜片钳技术检测离子通道电流,观察白鲜碱对气管平滑肌的影响.结果:白鲜碱能呈剂量依赖性地抑制高钾和ACh诱导的预收缩,而对静息状态下的气管无影响.且白鲜碱能阻断VDCCs电流,抑制细胞外Ca~(2+)内流.除VDCCs通道外,它还抑制ACh激活的其他离子通道,并抑制肌质网中的内Ca~(2+)释放.结论:白鲜碱具有舒张气管平滑肌异常收缩的作用,有望作为一种钙离子拮抗剂抑制气道高反应,缓解哮喘.     

经二环[1.1.0]丁基硼酸络合物的钯催化环丁烷衍生物合成反应的机理

利用密度泛函理论(DFT)方法对经由二环[1.1.0]丁基硼酸络合物的钯催化环丁烷衍生物合成反应进行了机理研究.计算结果表明反应经历原位的二环[1.1.0]丁基硼酸络合物形成,钯催化三氟甲磺酸酯氧化加成,协同的碳碳键断裂/钯碳键形成,烷基迁移和碳碳键还原消除等步骤.其中烷基迁移为反应的立体选择性决定步,迁移的烷基和二环[1.1.0]丁基中的亚甲基排斥作用对反应立体选择性有重要影响.减小硼酯或发生迁移的烷基位阻不能明显改变反应的立体选择性.与之相比,在二环[1.1.0]丁基的亚甲基上引入大位阻取代基可以转换立体选择性.上述结果对后续发展环丁烷衍生物合成、特别是在立体选择性调控方面可以产生启发作用.     

膦酰基二硫代甲酸酯与1-乙酰氧基丁二烯的杂Diels-Alder反应的理论研究

采用密度泛函理论方法在B3LYP/6-31G(d)水平上对膦酰基二硫代甲酸酯与1-乙酰氧基丁二烯的4种可能的杂Diels-Alder反应进行了理论计算研究.结果表明,所研究反应均以协同的方式进行.在2个反应中,C—S键先于C—C键形成;而另外2个反应则基本是同步的协同反应.计算结果不仅正确预测了实验所发现的完全的区域选择性,而且表明这种选择性由动力学因素所决定.     

大鼠在学习记忆时海马ACh和ACh能纤维的变化

目的 观察大鼠在学习记忆时海马乙酰胆碱(ACh)和ACh能纤维的变化,从而探讨中枢ACh与学习记忆的关系.方法 以水迷宫法建立大鼠学习记忆动物模型,用碱性羟胺比色法测定海马ACh含量,以及乙酰胆碱酯酶(AChE)的组织化学检测海马CA2,CA4区AChE.结果 具有学习记忆能力的大鼠海马ACh含量和ACh能纤维的密度均比对照组增加(P<0.05).结论 中枢ACh参与学习记忆的过程,并与记忆的巩固有关.     

甘醇酸对蘑菇酪氨酸酶的抑制作用

在蘑菇酪氨酸酶抑制剂的筛选实验中,发现甘醇酸对蘑菇酪氨酸酶有明显的抑制作用,可以导致酪氨酸酶的单酚酶活力和二酚酶活力下降,实验结果表明,甘醇酸抑制蘑菇酪氨酸酶的单酚酶和二酚酶活力下降50%的抑制剂浓度(IC50)分别为29.74和1.80 mmol/L.对单酚酶活力的迟滞时间也有明显的延迟效应,30 mmol/L的甘醇酸可以使迟滞时间延长了250%.甘醇酸对二酚酶的抑制作用是可逆过程,抑制类型为混合型.通过动力学分析,测得甘醇酸对游离酶(E)和酶-底物络合物(ES)的抑制常数分别为0.72和5.05 mmol/L,通过研究甘醇酸对酪氨酸酶的抑制作用机理,为进一步研究设计新型酪氨酸酶抑制剂奠定基础.     

肉桂醛选择性加氢产物的互变异构理论研究

采用密度泛函(DFT)中的B3LYP方法研究肉桂醛选择性加氢产物的互变异构过程.在6-311++G**基组水平下,对肉桂醛选择性加氢的产物和互变异构过程中的过渡态进行几何构型优化,通过振动频率分析确认过渡态,内禀反应坐标(IRC)计算对过渡态进行验证,并运用分子中的原子理论(AIM)分析这些物质的成键特征及轨道间相互作用.研究结果发现,肉桂醛选择性加氢可能生成3种产物,分别为苯丙醛(P1)、3-苯基丙烯醇(P2)和肉桂醇(P3);在气相和乙醇、甲苯、THF 3种不同溶剂中,这3种产物互变异构的活化能均大于250.00 kJ/mol;在酸性条件下,ΔE2(即P2→TS2→P3过程活化能)为142.30 kJ/mol,表明1,4加成产物3-苯基丙烯醇有可能转换成肉桂醇;在碱性条件下,ΔE'1(即P2→TS1→P1过程活化能)和ΔE2(即P2→TS2→P3过程活化能)分别为44.23和80.59 kJ/mol,活化能均较小,表明3-苯基丙烯醇易转换成肉桂醇和苯丙醛;而肉桂醇和苯丙醛在乙醇、甲苯、THF、酸性及碱性条件下都难发生互变异构.     

COX-2在MCD饮食诱导的脂肪性肝纤维化中的作用及与PPARα的关系

探讨了COX-2在胆碱蛋氨酸缺乏(MCD)诱导的脂肪性肝纤维化模型中的表达变化以及与过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)的相互作用.雄性野生型小鼠(C57BL/6N)或PPARα-/-分别给予MCD饮食,MCD对照饮食8或9周.第1治疗组给予MCD饮食51 d后加用选择性PPARα激动剂匹立尼酸(Wy-14,643)5 d或12 d.第2治疗组给予MCD饮食7周后加用选择性COX-2抑制剂(塞来昔布)1或2周.COX-2在MCD饮食诱导的脂肪性肝纤维化模型中被大量诱导表达,选择性PPARα激动剂(Wy-14,643)的短期治疗显著降低COX-2表达和炎症因子TNF-α和IL-6以及重要致纤维化细胞因子TGF-β1 mRNA表达量.选择性COX-2抑制剂塞来昔布的短期治疗可明显减少脂肪性肝纤维化野生型小鼠的脂肪病变和炎症反应,降低血清ALT水平,但是塞来昔布对PPARα-/-小鼠无效.因此,COX-2在脂肪性肝纤维化病理进程中有十分重要的作用.选择性激动剂PPARα显著下调COX-2表达,而选择性COX-2抑制剂通过对PPARα激活而改善脂肪性肝纤维化病变.     

磷酸二酯酶4B专一性抑制剂设计中的构象分析（英文）

为研究磷酸二酯酶4(PDE4)抑制剂Y3、Y8及A33的结构与活性之间的关系,寻找Y3和Y8抑制活性偏低的原因.采用分子对接、构象搜索、量子力学计算、分子动力学以及分子力学-广义波恩及表面积连续介质模型进行了计算.结果表明：Y3、Y8及A33与PDE4亚型PDE4B和PDE4D的结合模式类似,亲和能相近.但Y3与Y8与PDE4B/PDE4D的结合构象以及A33与PDE4D的结合构象均为高能构象,而A33与PDE4B的结合构象为低能构象.故结合构象内能过高是这些配体抑制活性降低的主要原因,构象分析对药物分子设计至关重要.     

一种新型晶粒长大抑制剂对YG10硬质合金烧结行为的影响

研究了一种新型晶粒长大抑制剂对机械合金化制备的纳米晶WC-10Co复合粉末真空烧结行为的影响,探讨了其影响机理.研究结果表明:新型晶粒长大抑制剂有利于烧结致密化;在传统的过渡族元素碳化物基础上添加新型晶粒长大抑制剂,能明显提高复合抑制剂抑制晶粒长大效果,使WC晶粒在烧结过程中明显发生定向生长,抑制盘状WC晶粒的形成;含0.1%新型晶粒长大抑制剂的WC-10Co-0.8VC/Cr3C2纳米晶复合粉末压坯在1375℃烧结30 min后密度为14.48 g/cm3,WC晶粒尺寸为160 nm,显微硬度为2.150 GPa.     

赤小豆胰蛋白酶抑制剂对人体精子体外抑制作用及其作用机理的初步探讨

本文首次报道,用从中药赤小豆(Phaseolus calcaratus Roxb)中提纯的胰蛋白酶抑制剂,剂量在400μg/0.2ml以上,在体外能全部抑制人体精子。该抑制剂对人体精子顶体粒蛋白亦有较强的抑制作用,初步探讨了它对人体精子顶体粒蛋白的抑制作用机理。通过进一步研究,赤小豆抑制荆可望成为一种新型的避孕药。     

新型二烷基黄原酸酯捕收剂DIDTC浮选机理

合成了一种活性二烷基黄原酸酯捕收剂——S-十二烷基,O-异丙基-黄原酸酯(DIDTC)并将其用于浮选分离黄铜矿和黄铁矿.浮选实验结果表明DIDTC具有比丁基黄药更好的选择性,紫外可见光谱证明DIDTC对铜离子比铁离子具有更强的吸附性.采用红外光谱和吸附实验研究了DIDTC对黄铜矿表面的吸附机理,实验结果表明在碱性环境中DIDTC可能通过其分子中的S原子和O原子同时与黄铜矿表面的铜原子发生了键合,并在浓度较高时形成多层吸附.另外,还采用普遍微扰理论和基于GGA/PW91作为交换相关函的密度泛函计算对上述结果进行了捕收剂的构效关系分析.     

新鲜冰冻血浆（FFP）通过AMPK/Akt/eNOS通路促肺内皮细胞一氧化氮释放及机制研究

探讨新鲜冰冻血浆(FFP)对人肺正常微血管内皮细胞(HPMECs)一氧化氮(NO)释放的影响及其机制.采用NO/Nitrite/Nitrate分析法检测了体外培养内皮细胞HPMECs经FFP处理后不同时间点细胞上清NO含量.结果显示:与培养基空白对照组相比,FFP显著增加内皮细胞NO生成;采用磷酸化蛋白激酶抗体芯片和免疫印迹方法筛选和鉴定FFP处理后内皮细胞相关蛋白激酶磷酸化,结果为FFP显著增加内皮细胞AMPKα1,Akt1和eNOS蛋白的磷酸化.进一步分别采用Compound C(AMPK抑制剂),LY294002(PI3K/Akt抑制剂)或L-NAME(NOS抑制剂)预处理细胞,阻挡AMPKα1/Akt1/eNOS信号转导通路.结果显示上述三种抑制剂均能抑制FFP诱导eNOS激活和NO生成,表明AMPKα1/Akt1/eNOS信号转导通路介导FFP诱导NO分泌参与血管保护.     

新型1,5-二芳基咪唑类选择性COX-2抑制剂的抗炎构效关系

采用PM5半经验量子化学方法对29个新型1,5-二芳基咪唑类选择性环氧合酶(COX-2)抑制剂的结构进行了全优化，从数据库搜寻或计算了它们的430种结构参数，利用遗传算法和逐步回归方法，建立了经典结构-活性关系(2D-QSAR)。抑制剂结构优化表明活性1，5-二芳基咪唑类选择性环氧合酶(COX-2)抑制剂具有类似塞来昔布等三环类环氧合酶-2选择性抑制剂的立体结构，但构效关系研究则表明该类抑制剂具有不同于塞来昔布等传统COX-2选择性抑制剂的新型构效关系。