中国南海海绵中提取的异臭椿萜类的作用靶标确认与微管蛋白抑制剂的 抗肿瘤活性的定量构效关系研究.ppt

计算机辅助药物设计简介 二十世纪八十年代初期 计算机辅助分子造型术 该技术与合理药物设计（Rational Drug Design） 发展成现总称为计算机辅助药物设计的一大类方法 新药研究的工具 合理药物设计 药物的活性是因一个药物的小分子（配体，Ligand）和另一个较大的分子受体（Receptor）或酶（Enzyme），相结合产生。 –分子进入酶的特殊空穴（活性点），与酶结合 –可干扰酶的催化作用，影响代谢，使疾病得到治疗 合理药物设计，是依据生物化学、酶学、分子生物学、遗传学、信息学以及计算化学等学科的研究成果，针对这些基础研究中所揭示的包括酶、受体、离子通道以及核酸等潜在的药物设计靶点，并参考其它类源性配体或天然产物底物的化学结构特征设计出合理的药物分子，以发现选择性作用于各种靶点的新药。 计算机辅助药物设计的分类 计算机辅助药物设计的优越性 在显示器屏幕上建立三维化学分子结构模型 利用多年来计算化学（Computer Chemistry）的成果 在模型基础上来计算各种分子的特性和分子间的相互作用 –使用Chem-X分子造型软件，根据X射线衍射解析分子结晶确定的 原子的位置 –得到蛋白质分子的三维结构的模型 在屏幕上随心所欲地移动分子 –围绕假定的轴旋转 –翻转并移向某个部位 –可使特定的键转动 可以计算分子的性质 –两原子间的距离和角度，分子体积、表面积及分子形状 –分子的电子特性、氢键、供体/受体或带电基团的性质 研究分子间的相互作用，基团之间的结合等等 第一部分 中国南海海绵中提取的异臭椿萜类的作用靶标确认 为什么要寻找药物作用的靶标？ 2. 毒副作用预测 3. 蛋白质功能预测 对未知功能的生物大分子特别是蛋白 质分子进行功能预测，寻找和人类正常生 理功能以及疾病发生和治疗过程密切相关 的蛋白质并进行优先研究，是药物新靶标 发现的重要方法和途径 。 4. 天然产物深入研究 国内外研究现状 来鲁华等，建立了人类疾病相关蛋白质结构数据库； 陈宇综等建立了药物靶点数据库 TTD、药物副作用靶点数据DART、药物 ADME相关蛋白数据库等数据库，并且开发了INVDOCK 应用软件用于靶标搜寻 ； 徐筱杰等初步研制了一个用于中药复方研究的基于分子间相互作用的计算机系统——北大九源药物分子设计系统(PU JYDDS)； 蒋华良建立了一个可以提供网上服务的预测工具——TarFisDock与PDTD库（potential drug target database），预测小分子化合物可能作用靶标。 Didier Rognan等建立了sc-PDB库，并改编GOLD分子对接程序。 蒋华良课题组利用反向对接的方法发现去甲酰酶是抗幽门杆菌药物的作用靶标之一； William M. Rockey等用计算方法快速寻找到蛋白激酶抑制剂的作用靶标； Nicodeme Paul等利用虚拟筛选PDB库的方法，成功找到四个特异性结合配体的受体。 研究对象 详细计算过程和计算方法 靶标结构数据库 我们选用的是北京大学来鲁华课题组开发的人类疾病相关的蛋白结构数据库(Human Diseases Related Protein Database, HDRPD)作为异臭椿同类化合物的靶标数据库筛选对象,来实现反向虚拟筛选策略。 3．细胞水平的抗肿瘤活性测定 1) 四氮唑盐还原法(MTT) 肿瘤细胞株：HL-60人白血病细胞 作用时间：72小时 2) 磺酰罗丹明蛋白染色法(sulforhodamine B, SRB) 肿瘤细胞株：A-549人肺癌细胞 Bel-7402人肝癌细胞 Hela人宫颈癌细胞 作用时间：72小时 4．酶抑制试验 由于实验条件及化合物样品量的限制，仅测定了四个异臭椿萜类化合物对部分靶标酶抑制活性。所有蛋白激酶的活性均通过测定转移到激酶底物上的[γ-33P]-ATP的[33P]放射活度来检测，以所测放射性计数率来反映激酶活性。 5．结合模式分析 实验结果与讨论 在结果中，若Pa0.7则表示此化合物极有可能具有此生物活性，但其与已知的药物制剂为同类化合物的可能性也较大；若0.5Pa0.7，则表示此化合物可能具有此生物活性，但可能性相对较小，而且此化合与已知药物制剂不相像；若Pa0.5，则表示此化合物不太可能具有此生物活性，然而，如果