發(fā)布時(shí)間：2020-10-27 06:36

【摘要】：轉(zhuǎn)化生長因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)是一種細(xì)胞因子超家族,具有促使細(xì)胞生長和轉(zhuǎn)化的功能。TGF-β在人體中扮演著腫瘤促進(jìn)因子的角色,可加速組織纖維化和細(xì)胞外基質(zhì)沉積的進(jìn)程,對人體的免疫系統(tǒng)造成破壞,刺激血管生成,促進(jìn)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)。因此,能切斷TGF-β的信號傳導(dǎo)通路的抑制劑在腫瘤診療和抗纖維化診療等多個(gè)領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景。ALK5是TGF-β的蛋白受體,由于ALK5在TGF-β的信號傳導(dǎo)途徑中起著關(guān)鍵的作用,在癌癥治療和抗組織纖維化過程中,它被看作是醫(yī)治這些疾病的關(guān)鍵靶點(diǎn)。p38絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,p38 MAPK)和ALK5的蛋白序列具有高度同源性,所以對ALK5具有抑制活性的小分子在抑制ALK5的時(shí)候也可能會對p38 MAPK產(chǎn)生一定程度的抑制作用。但是,這些抑制劑對p38 MAPK抑制作用究竟是會發(fā)揮出雙靶點(diǎn)的抑制作用,還是會導(dǎo)致該類藥物的毒副作用,目前尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。因此找到選擇性強(qiáng)的ALK5抑制劑十分重要。近年來一系列的ALK5小分子抑制劑已經(jīng)問世,然而這些小分子抑制劑與蛋白相互作用的機(jī)制尚未闡明。本文通過二維定量構(gòu)效關(guān)系(2D-quantitative structure-activity relationship,2D-QSAR)、分子對接(Molecular docking)、分子動力學(xué)模擬(Molecular dynamics simulation)和結(jié)合自由能計(jì)算等方法,研究了抑制劑與蛋白激酶ALK5的相互作用機(jī)制。在定量構(gòu)效模型研究中,本文使用相關(guān)系數(shù)r~2、外部驗(yàn)證相關(guān)系數(shù)r~2_(test)、抽一法交互驗(yàn)證系數(shù)q~2_(LOO)等預(yù)測2D-QSAR模型的擬合程度,預(yù)測能力和魯棒性。經(jīng)過計(jì)算,本文得到的兩個(gè)定量構(gòu)效模型的抽一法交叉驗(yàn)證系數(shù)q~2_(LOO)分別為0.571和0.629,外部驗(yàn)證相關(guān)系數(shù)r~2_(test)分別為0.703和0.764。這些系數(shù)的值證明本文預(yù)測得到的2D-QSAR模型是合理有效的。此外,在結(jié)合自由能計(jì)算中,通過分子力學(xué)/廣義波恩表面積方法(Molecular Mechanics/Generalized Born Surface Area,MM/GBSA)計(jì)算得到的結(jié)合自由能的排序與實(shí)驗(yàn)結(jié)果是一致的。在對結(jié)合自由能的分析中,我們發(fā)現(xiàn)范德華能量項(xiàng)對小分子配體與蛋白的結(jié)合影響最為顯著,并確定了氨基酸殘基Val219、Lys232、Tyr282、His283、Leu340和Asp351能與抑制劑形成較強(qiáng)的相互作用。這些結(jié)果都為進(jìn)一步設(shè)計(jì)活性和選擇性更強(qiáng)的ALK5抑制劑提供了理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R91
【圖文】：

的建立進(jìn)行偏最小二乘法回歸分析，晶體結(jié)構(gòu)是從 PDB 數(shù)據(jù)庫中配體為 SB431542。進(jìn)行分子白中的雜原子和小分子配體 S分子均要去除，因?yàn)?002 水分子在 pH 值為 7.0 下的質(zhì)子化狀ian View 畫好化合物 A 和 B 平上進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算，以獲如圖 3.1 所示。

圖 3.2 對接構(gòu)象和原始構(gòu)象的對比示意圖狀結(jié)構(gòu)代表 SB431542 的對接構(gòu)象，而另 A 和 B 分別與 ALK5 進(jìn)行對接，對接構(gòu)選定集群中構(gòu)象的數(shù)目，都處于相對較高主要的結(jié)合模式。我們還可以發(fā)現(xiàn) A 對值高，這與實(shí)驗(yàn)值 IC50ALK5的排序是一化合物 A, B and SB431542 和 ALK5 的對接結(jié)集群的構(gòu)象數(shù)目 結(jié)合能(kcal/mol) 37 -10.23 42 -10.19

345 ns 后達(dá)到平衡�？梢杂脕磉M(jìn)一步的分析。圖3.4 在20 ns分子動力學(xué)模擬過程中各復(fù)合物的RMSD曲線 (ALK5-A:黑色, ALK5-B:紅色,ALK5-SB431542:藍(lán)色）。在此基礎(chǔ)上，我們計(jì)算了各體系中 ALK5 各個(gè)殘基的均方根波動(root meansquare fluctuation, RMSF)，以評價(jià)各個(gè)殘基的柔性。如圖 3.5 所示，三個(gè)體系中的各殘基的 RMSF 曲線大概是一致的。圖3.5 在20 ns分子動力學(xué)模擬過程中各系統(tǒng)中ALK5的RMSF曲線 (ALK5-A:黑色, ALK5-B:紅色, ALK5-SB431542:藍(lán)色）。
【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 蓋小雄;周啟璠;陳國良;;轉(zhuǎn)化生長因子-β抑制劑研究進(jìn)展[J];藥學(xué)學(xué)報(bào);2015年04期

2 ;Effect of TGF-β/Smad signaling pathway on lung myofibroblast differentiation[J];Acta Pharmacologica Sinica;2007年03期

本文編號：2858192