以脯氨酸為端基的ACE抑制三肽定量構(gòu)效關(guān)系及分子作用機(jī)制研究.pdf

1、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（ACE）是人體內(nèi)調(diào)節(jié)血壓的重要酶類，是眾多抗高血壓藥物的作用靶點。生物小肽類ACE抑制劑因其毒副作用小，易吸收等特性而受到廣泛關(guān)注。本論文對以脯氨酸為端基的ACE抑制三肽進(jìn)行定量構(gòu)效關(guān)系研究，通過模型篩選出具有良好活性的抑制肽進(jìn)行體外活性驗證，同時采用分子動力學(xué)模擬和核磁共振波譜實驗對新的典型活性抑制肽進(jìn)行分子作用機(jī)制研究，對分子活性作用機(jī)制給出微觀解釋。論文分為以下四個部分：
　　論文第二章選用Z-scales

2、，ISA-ECI，MS-WHIM三種氨基酸描述符，采用偏最小二乘法（PLS）分別對38個以脯氨酸為碳端端基的ACE抑制三肽進(jìn)行定量構(gòu)效關(guān)系研究，其中以Z-scales氨基酸描述符建立的模型明顯優(yōu)于另外兩者，其留一驗證系數(shù)（Q2oo）為0.782，外部驗證系數(shù)（Q2x）為0.824，復(fù)相關(guān)系數(shù)（R2）為0.857。表明該模型具有良好的穩(wěn)定性和預(yù)測能力。采用該模型篩選了10個具有潛在ACE抑制活性的三肽，合成其中四個（IIP，IVP，VIP

3、，IGP）對模型進(jìn)行進(jìn)一步驗證。
　　論文第三章對檢測 ACE抑制活性的直接吸光度值法進(jìn)行改進(jìn)，將其檢測波長由474nm改為492nm，將喹啉和苯磺酰氯的比率由3:1改為8:1。采用改良后的直接吸光度法對上述四個合成的三肽的ACE抑制活性進(jìn)行體外實驗測定，IIP的預(yù)測活性與實驗值最為接近，兩者的相對誤差僅為2.51％，其次為IVP，預(yù)測值與實驗值的相對誤差為14.69%，然后是IGP與VIP，他們的預(yù)測值與實驗值的相對誤差分別是2

4、3.20%和48.57%。上述四個三肽的實驗活性值與模型預(yù)測活性值相接近，進(jìn)一步證明了定量構(gòu)效關(guān)系模型的預(yù)測能力。
　　論文第四章通過分子動力學(xué)模擬ACE抑制三肽IIP在水溶液和DMSO溶液中的構(gòu)象變化情況，來研究IIP分子具有ACE抑制活性和失活兩種不同情況下的構(gòu)象差異。結(jié)果表明IIP分子在兩種溶液中均主要以伸展構(gòu)象存在，而在水溶液中更為伸展；IIP分子在水溶液中具有良好的柔順性，能夠在折疊構(gòu)象和伸展構(gòu)象之間快速地轉(zhuǎn)換，在DMS

5、O溶液中柔順性則要差得多。比較IIP分子在水溶液和DMSO溶液中的核磁共振二維NOESY譜得到與分子動力學(xué)模擬相一致的結(jié)論。
　　論文第五章采用分子對接與分子動力學(xué)模擬的方法研究了IIP分子與ACE結(jié)合的作用機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)IIP分子中脯氨酸的吡咯環(huán)與ACE活性口袋中的疏水區(qū)域的緊密結(jié)合，以及IIP分子中第三位脯氨酸與ACE分子中的Lys-475殘基的強(qiáng)氫鍵是IIP與ACE結(jié)合主要能量。而在IIP分子中第三位脯氨酸殘基最有利于ACE

6、與IIP的結(jié)合，其次為第一位異亮氨酸殘基，最后為第二位異亮氨酸殘基。配體IIP中這三氨基酸殘基的對結(jié)合能貢獻(xiàn)的順序說明ACE抑制三肽的第一位和第三位對抑制活性的影響較大，中間的對抑制活性的影響較小，這與定量構(gòu)效關(guān)系研究的結(jié)論相一致。
　　本論文將理論和實驗相結(jié)合，建立了一套包含模型的建立、活性的預(yù)測、高活性肽的篩選，活性肽的合成，活性的檢測，模型準(zhǔn)確性的驗證，并對活性分子結(jié)構(gòu)和活性給出微觀解釋的系統(tǒng)方法。對研究ACE抑制肽具有一定