首页 > 文献资料
-
KPC-12型碳青霉烯酶分子进化及与β-内酰胺类药物分子对接分析
目的 分析KPC-12型碳青霉烯酶分子进化及其与10种β-内酰胺类药物的结合自由能.方法 根据有无碳青霉烯酶活性将A类β-内酰胺酶分为两蔟,用MEGA4.1软件中的Minimum Evolution法分析KPC-2～ KPC-13、SFC-1、SME-1、IMI-1和NMC-A型具有碳青霉烯酶活性的A类β-内酰胺酶及TEM-1和SHV-1型无碳青霉烯酶活性的A类β-内酰胺酶氨基酸序列的分子进化.根据KPC-2型晶体结构在SWISS-MODEL数据库作KPC-12型同源建模,并用ArgusLab 4.1软件中的DOCK模块做KPC-12型碳青霉烯酶与10种β-内酰胺类药物底物的分子对接,后计算酶与底物的结合自由能(△G).结果 KPC-12型与KPC-2型分子进化为接近.KPC-12型碳青霉烯酶与β-内酰胺类药物结合自由能下降居前3位的为青霉素G钠盐、厄他培南和氨苄西林,△G分别为-8.45149、-8.36383和-8.19326 kcal/mol；结合自由能下降排在后2位的为氨曲南和克拉维酸,△G分别为-6.50614和-6.88533 kcal/mol.结论 KPC-12型碳青霉烯酶对青霉素G钠盐、厄他培南和氨苄西林的催化能力高,而对氨曲南和克拉维酸的催化能力低.
-
ADC-57型头孢菌素酶分子进化及与底物结合自由能分析
目的 分析ADC-57型头孢菌素酶分子进化及其对各种底物的结合自由能.方法 用MEGA 5.0软件中的小进化法分析ADC-57和其他19种β-内酰胺酶的分子进化,参照同类酶CMY-2型酶作同源建模获得ADC67型头孢菌素酶分子的3D结构,并用ArgusLab 4.1软件中的DOCK模块作ADC-57型头孢菌素酶与11种β-内酰胺类药物底物的分子对接,后计算酶与底物的结合自由能值(△G).结果 ADC-57与CMY-2、DHA-1、ADC-7、ADC-56归属为C类β-内酰胺酶,均为头孢菌素酶,且与ADC-56关系为密切.ADC-57与β-内酰胺类药物结合自由能下降居前3位的为厄他培南、头孢西丁和头孢他啶,结合自由能下降排在后2位的为克拉维酸和氨曲南.结论 ADC-57型头孢菌素酶对厄他培南、头孢西丁和头孢他啶的催化能力高,而对克拉维酸和氨曲南的催化能力低.分子对接分析有助于了解酶对各种β-内酰胺类药物(各种底物)的水解能力.
-
KPC型碳青霉烯酶分子进化及与底物结合自由能分析
目的 分析KPC-2、KPC-5和KPC-10型碳青霉烯酶的分子进化及与10种β-内酰胺类药物的结合自由能.方法 用MEGA 4.1软件中的Minimum Evolution法分析KPC-2、KPC-5和KPC-10型碳青霉烯酶的分子进化,用ArgusLab 4.1软件中的Dock模块作这3种酶与10种β-内酰胺类药物的分子对接,并计算酶与底物的结合自由能(△G).结果 有碳青霉烯酶活性的A类β-内酰胺酶在同一簇且保守性较好,无碳青霉烯酶活性的普通A类β-内酰胺酶则在另一簇.KPC-2、KPC-5和KPC-10型碳青霉烯酶与碳青霉烯类药物结合自由能均下降,且降幅居前,它们的结合自由能比第三代头孢类抗生素更低.结合自由能较高的为氨曲南和克拉维酸.结论 KPC型碳青霉烯酶对碳青霉烯类药物的催化能力高于对第三代头孢类抗生素的催化能力,对氨曲南和克拉维酸的催化活性低.
-
耐药大肠埃希菌β-内酰胺酶基因检测与LAP-2型β-内酰胺酶分子对接研究
目的 检测20株耐药大肠埃希菌β-内酰胺酶基因,研究LAP-2型β-内酰胺酶分子对接情况,以了解LAP-2型β-内酰胺酶对11种β-内酰胺类药物水解活性.方法 22种β-内酰胺酶基因检测均为PCR法,在SWISS-MODEL利用PDB数据库作同源建模获得LAP-2型β-内酰胺酶的受体分子3D结构,使用ArgusLab4.1软件中的DOCK模块作11种β-内酰胺类药物和克拉维酸β-内酰胺酶抑制剂与LAP-2型β-内酰胺酶分子对接.结果 20株耐药大肠埃希菌中18株检出β-内酰胺酶基因,检出阳性率为90.0％,其中TEM阳性率50.0％,CTX-M-1群阳性率65.0％,LAP阳性率5.0％,LA T/CMY阳性率5.0％,OXA-1群阳性率25.0％；LAP-2型β-内酰胺酶催化效率高的为阿莫西林.结论 11种β-内酰胺类药物和1种β-内酰胺酶抑制剂与LAP-2型β-内酰胺酶对接的结合自由能,阿莫西林、氨苄西林和头孢噻肟结合自由能下降为前3位.
-
用分子对接技术预测HIV-1整合酶抑制剂药物雷特格韦的耐药机制
目的 探究整合酶的分子耐药机制.方法 研究采用Discovery Studio 2.5软件模块的分子对接程序,构建整合酶药物雷特格韦(Raltegravir,RAL)与整合酶核心区蛋白晶体结构(1BL3)的复合物模型,并结合已知的整合酶耐药突变位点Q148H、N155H、Y143C和其他野生型残基突变(T97A、A128T、E138K、E157Q、G163R),构建一系列整合酶蛋白耐药基因突变体.以此进一步计算艾滋病病毒Ⅰ型(HIV-1)整合酶蛋白发生氨基酸残基突变后,与雷特格韦之间分子自由能的改变,并分析雷特格韦与不同整合酶蛋白耐药基因突变体之间的结合自由能.结果 主要突变Q148H、N155H、Y143C均位于RAL与整合酶的活性中心,均可明显改变雷特格韦与核心区晶体之间的结合自由能,以N155H改变为明显,其次为Q148H、Y143C.此外,野生型基因突变也造成一定程度的自由能改变,具有一定的耐药性意义.结论 证实耐药位点突变导致整合酶蛋白与雷特格韦之间结合自由能增大,影响药物与整合酶的结合.
-
计算化学方法在基于受体结构的药物分子设计中的基础理论及应用
近年来生物学领域的研究进展极大地加深了对疾病密切相关的靶标分子的结构和功能的认识.然而,如何有效地利用生物大分子的结构信息,进而合理地设计出具有特异性结合活性的小分子药物,还需要进一步开发精确计算受体-配体结合自由能的方法.近年来计算能力迅猛增长及研究大分子体系的理论和算法日趋成熟,基于物理学原理的计算化学方法在药物分子设计中的重要作用日益凸显.本文就计算化学在基于受体结构的药物分子设计中的方法及典型应用实例进行了系统的综述,包括小分子结合位点的成药性评估、化合物数据库的虚拟筛选、先导化合物的结构优化等,同时对目前的应用方法存在的主要问题进行了探讨,提出了切实可行的处理策略.
-
分子动力学模拟、结合自由能计算和3D-QSAR研究大麻Ⅱ型受体和其激动剂的相互作用
CB2是一类主要表达于人体免疫系统的G蛋白偶联受体,己成为研发治疗免疫系统疾病药物的良好靶点.本论文基于CB2同源蛋白模型,结合分子对接和分子力学/分子动力学模拟研究CB2与其激动剂复合物在磷脂双分子层膜体系DPPC/TIP3P中的三维结构模型,分别运用MM-PBSA和MM-GBSA方法计算结合自由能和能量分解.计算结果表明,CB2与其配体的主要结合作用力是范德华力,关键性氨基酸Phe197对于结合选择性激动剂至关重要.另外,以分子动力学模拟得到的激动剂稳定构象为模板,运用CoMFA方法建立相应的三维定量构效关系模型.结合分子模拟得到的作用模式和3D-QSAR模型提供的活性结构特征将有助于指导设计新型、高效的CB2选择性激动剂.
-
结构优化的焓与熵
多参数的先导物优化可归纳为两部分:从微观结构上提高化合物的活性强度和选择性,从宏观性质上优化其物化性质、吸收和药代以及安全性质等,这些集中反映于药理活性和成药性中.内涵于化学结构中的这两部分是相互关联的,例如对靶标的高活性和高选择性的药物可容许物化、代谢和安全性质有更宽泛的表现.药物对靶标的亲和力(如平衡状态下的离解常数Ki)与体外活性(如EC50或IC50)是密切相关的,因而在初期优化中成为衡量化合物质量的主要指标.配体与靶标的亲和力或离解常数可转换为结合自由能,进而可用热力学实验方法将结合能“化解”成焓和熵的贡献,这样,在结构优化过程中,测定化合物自由能、焓和熵变,可从原子和基团的性质、取向、位置和距离的变化等更加微观的层面上,理解对活性的影响和量变的规律.配体的这些热力学特征与配体-蛋白复合物的结构生物学特征相结合,可深入揭示配体-受体的结合本质和呈现活性的内涵,从焓-熵的量变中把握结构变换对活性的影响,这是解析药物的作用机制和指导分子设计的有用方法,本文将以实例讨论热力学在结构优化中的应用.
