靶向5-HT2CR和GLP-1R的分子模拟与药物设计研究

论文摘要

计算机的发展带来了药物设计理论和方法的迅猛发展,计算机辅助药物设计（CADD）的发展源于上个世纪,是一门涵盖化学、生物学、计算机科学、信息学和数学等领域的综合性学科。随着计算化学和信息学技术的不断完善,计算机辅助药物设计呈现了越来越多的新方法和新手段,这些方法和手段缩短了药物发现的时间,减少了药物发现投入的人力和财力。合理药物设计使新药的寻找由之前的盲目性和偶然性变得更加有的放矢。论文第一章主要是对计算机辅助药物设计（CADD）的常用方法和策略的概述。对本文所用方法：基于配体的方法如药效团模拟、QSAR分析,和基于受体的方法如同源模建、分子对接进行了重点讲述。论文第二章我们运用计算方法,选择工具CATALYST中的HypoGen模块产生5-HT2cR拮抗剂药效团,该药效团特征为一个正电中心（PI）、一个氢键受体（HBA）和三个疏水中心（3HP）,药效团通过虚拟筛选富集率计算和测试集回归分析证明其合理性。结合药效团和5-HT2cR拮抗剂在同源模建模型中的对接模式详细分析了5-HT2cR拮抗剂与5-HT2CR的作用方式。为了更好地进行配体优化,以5-HT2CR拮抗剂对接构象为基础产生了QSAR模型。这些信息有助于设计和发现新的5-HT2CR拮抗剂分子,从而更好地解决多巴胺系统失衡的神经错乱性疾病。论文第三章结合已有的GLP-1R膜外晶体结构（3IOL）,以GLP-1（1DOR）为桥梁构建了GLP-1R的全长模型,同时通过对接小分子激动剂Boc5研究了GLP-1R小分子激动剂与GLP-1R作用方式,分析得到的重要作用残基Trp39、Trp91和Arg121与突变实验数据很好地吻合。这些结果对今后进一步设计和发现GLP-1R激动剂有较大的利用和参考价值。论文第四章是对全文工作的总结。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 药物设计方法概述
• 1.1 药物设计方法的发展
• 1.2 基于配体的方法
• 1.2.1 药效团
• 1.2.2 定量构效关系（QSAR）
• 1.2.3 聚类分析
• 1.2.4 相似性搜索
• 1.3 基于受体的方法
• 1.3.1 同源模建
• 1.3.2 对接
• 1.4 小结
• 2CR拮抗剂与5-HT_2C受体作用模式研究'>第2章 5-HT_2CR拮抗剂与5-HT_2C受体作用模式研究
• 2.1 引言
• 2.2 方法
• 2.2.1 药效团模型的产生和验证
• 2CR的同源模建'>2.2.2 5-HT_2CR的同源模建
• 2.2.3 训练集分子与所建模型的对接
• 2.2.4 基于受体的QSAR模型生成
• 2.2.5 受体模型与药效团的匹配
• 2.3 结果与讨论
• 2CR拮抗剂药效团模型'>2.3.1 5-HT_2CR拮抗剂药效团模型
• 2CR三维结构的模建和确证'>2.3.2 5-HT_2CR三维结构的模建和确证
• 2.3.3 结合药效团对蛋白-配体相互作用的分析
• 2.3.4 基于受体的QSAR模型
• 2.4 小结
• 第3章 GLP-1R（glucagon like peptide-1 receptor）模型的构建及作用机制的研究
• 3.1 背景介绍
• 3.1.1 糖尿病靶标
• 3.1.2 GLP-1R研究背景介绍
• 3.1.3 GLP-1R内源性配体GLP-1及其它激动剂
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 模板的比较选择
• 3.2.2 各部分模型的搭建和全长模型的组装与验证
• 3.2.3 GLP-1激动剂多肽和小分子与模型的对接
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 GLP-1R/GLP-1复合物结构
• 3.3.2 小分子激动剂与GLP-1R的结合模型
• 3.4 小结
• 第4章 结论
• 参考文献
• 发表论文
• 致谢