版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、由ABC(ATP-binding cassette)轉(zhuǎn)運蛋白家族的多藥耐藥蛋白P-glycoprotein(P-gp)介導(dǎo)的藥物外排是引發(fā)腫瘤細(xì)胞多藥耐藥(Multidrug resistance,MDR)的重要原因。抑制P-gp的藥物外排功能已成為當(dāng)前臨床克服MDR的重要策略之一。因此,P-gp底物和抑制劑的結(jié)合模式與作用機(jī)理研究對于探索腫瘤細(xì)胞耐藥機(jī)制以及抗腫瘤藥物研發(fā)具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。迄今為止,由于缺乏人類P-gp蛋白
2、的三維結(jié)構(gòu)及實驗技術(shù)手段的制約,其底物結(jié)合模式與轉(zhuǎn)運機(jī)理仍然未知。論文采用定量構(gòu)效關(guān)系(Quantitative structure-activity relationship,QSAR)、分子對接(Molecular docking)和分子動力學(xué)(Molecular dynamics,MD)模擬等計算生物學(xué)理論與方法,對P-gp底物和抑制劑的分子識別、結(jié)合模式、結(jié)合通路以及作用機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)研究,并取得了階段性研究成果,主要包括:
3、r> ?、俨捎蔑@露化學(xué)模式(Emerging chemical patterns,ECP)以及聚合顯露模式分類算法(Classification by aggregating emerging patterns,CAEP)建立了P-gp底物分子識別模型。研究結(jié)果顯示:最優(yōu)ECP模型對803個訓(xùn)練集樣本、120個測試集樣本和179個獨立的外部驗證集樣本的預(yù)測準(zhǔn)確度分別達(dá)到了0.80、0.81和0.74。最優(yōu)模型僅涉及3個關(guān)鍵的分子結(jié)構(gòu)信息
4、,其預(yù)測準(zhǔn)確性和可解釋性均優(yōu)于已有模型。對P-gp底物18個ECP的聚類分析得到2組ECP集合(ECP group,ECPG),即ECPG1和ECPG2。結(jié)合部分底物的結(jié)合位點信息,發(fā)現(xiàn)具有ECPG1模式特征的底物傾向結(jié)合H位點,而具有ECPG2模式特征的底物傾向結(jié)合R位點。因此,論文所建ECP模型既可以識別底物分子,同時還可根據(jù)分子的ECP特征推測底物可能的結(jié)合位點。
?、诓捎肊CP和CAEP分類算法建立了P-gp抑制劑分子識
5、別模型。從857個訓(xùn)練集樣本中選取7個抑制劑和27個非抑制劑樣本,并基于3個關(guān)鍵的分子結(jié)構(gòu)特征建立了最優(yōu)ECP模型。研究結(jié)果顯示:最優(yōu)模型對857個訓(xùn)練集樣本和418個測試集樣本的預(yù)測準(zhǔn)確度分別為0.80和0.86;對2個獨立的外部驗證集的預(yù)測準(zhǔn)確度則分別達(dá)到0.70和0.80。ECP特征分析發(fā)現(xiàn):
1)HTv(H total index weighted by atomic van der Waals volume)是區(qū)分P
6、-gp抑制劑與非抑制劑的重要分子特征;
2)多數(shù)抑制劑分子傾向與底物的H位點發(fā)生結(jié)合。比較研究發(fā)現(xiàn):P-gp底物和抑制劑在mLogP(Moriguchi octanol-water partition coefficient)、tPSA(Total polar accessible surface area)和nHacc(The number of H-bond acceptors)3個分子性質(zhì)的分布上具有顯著性差異,上述差異
7、可作為P-gp底物和抑制劑識別的重要特征。
?、刍?個空載狀態(tài)下的小鼠P-gp晶體結(jié)構(gòu)(PDB ID:4M1M,4Q9H),采用Surflex-Dock方法對441個底物和666個抑制劑進(jìn)行了分子對接研究。結(jié)果顯示:底物和抑制劑在對接得分上無顯著性差異,表明對接得分無法區(qū)分底物與抑制劑。相比之下,抑制劑傾向與疏水性氨基酸殘基發(fā)生非特異性相互作用,而底物則更傾向與極性氨基酸殘基發(fā)生特異性靜電作用。與此同時,對于同一種受體構(gòu)象,P
8、-gp底物和抑制劑的結(jié)合位點基本相同。此外,利用已知結(jié)合位點的8個P-gp底物,論文對2種構(gòu)象下H和R位點的空間位置進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明:對于2種P-gp受體構(gòu)象,H和R位點的位置有明顯差異。以上研究證實,由于空載狀態(tài)下P-gp構(gòu)象具較大柔性,P-gp可能包含多個H和R位點。
?、軕?yīng)用PNEB(Partial nudged elastic band)模擬方法對P-gp底物和抑制劑的結(jié)合通路進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:位于磷脂雙分子層
9、的底物和抑制劑,可經(jīng)由TM4和 TM6形成的通道進(jìn)入 P-gp結(jié)合空腔。MM/GBSA結(jié)合自由能分析表明,底物Rhodamine-123和抑制劑QZ-Leu從磷脂雙分子層進(jìn)入結(jié)合空腔是一個自發(fā)過程。動力學(xué)軌跡分析結(jié)果顯示:對于大體積的抑制劑QZ-Leu,TM4的構(gòu)象發(fā)生了極為顯著的改變,表明TM4的結(jié)構(gòu)柔性對大體積分子的結(jié)合具有重要的調(diào)控作用。同時,在底物Rhodamine-123和抑制劑QZ-Leu的結(jié)合過程中,位于TM6的Phe33
10、9側(cè)鏈均發(fā)生了明顯的旋轉(zhuǎn),暗示Phe339可能對分子結(jié)合通路的打開或關(guān)閉具有重要的門控作用。
?、莶捎梅肿觿恿W(xué)模擬對P-gp底物和抑制劑的作用機(jī)理進(jìn)行了研究。研究結(jié)果顯示:當(dāng)結(jié)合底物Rhodamine-123時,位于2個ATP結(jié)合位點的保守氨基酸殘基(Lys和Ser)間的距離相對減小,暗示底物的結(jié)合可促使NBD1和NBD2相互靠近,有利于NBD的二聚化和ATP水解位點的形成。而抑制劑QZ-Leu的結(jié)合則導(dǎo)致NBD1和NBD2間
11、的距離顯著增大,ATP結(jié)合位點更加開放。結(jié)果表明:底物和抑制劑的結(jié)合對NBDs的構(gòu)象具有重要影響。MM/GBSA結(jié)合自由能計算結(jié)果表明,抑制劑QZ-Leu與P-gp的親和活性較底物Rhodamine-123更高,據(jù)此推測抑制劑的高親和活性對維持P-gp的NBDs的開放構(gòu)象和抑制ATP水解活性有利;而底物相對的低親和活性則可能有利于后續(xù)的跨膜轉(zhuǎn)運過程。
總的來說,論文的研究結(jié)果可為P-gp底物和抑制劑的虛擬篩選、相關(guān)抗腫瘤藥物研
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- P-gp抑制劑和底物預(yù)測與分子動力學(xué)模擬.pdf
- P糖蛋白抑制劑和底物的理論預(yù)測研究.pdf
- HIV蛋白gp41與小分子抑制劑的結(jié)合機(jī)理和XAO多肽折疊研究.pdf
- 蛋白激酶與其抑制劑分子結(jié)合的作用機(jī)理研究.pdf
- 聚合醇抑制劑優(yōu)選及其作用機(jī)理研究.pdf
- 粘附抑制劑的篩選及其抑制粘附作用機(jī)理研究.pdf
- P-gp在免疫調(diào)節(jié)中的作用.pdf
- 脂質(zhì)、P-gp抑制劑及自微乳化釋藥系統(tǒng)對紫杉醇腸淋巴轉(zhuǎn)運的影響研究.pdf
- CDK2抑制劑結(jié)合機(jī)理的計算機(jī)研究.pdf
- 小腸P-gp表達(dá)作用與諾氟沙星生物利用度關(guān)系研究.pdf
- Pluronic-SWCNTs對小腸P-gp藥泵抑制作用的研究.pdf
- 新型角質(zhì)酶-底物-禾谷鐮刀菌CYP51B-抑制劑相互作用機(jī)理研究.pdf
- 44105.基于配體的p糖蛋白底物和抑制劑計算機(jī)輔助研究
- CDK4選擇性抑制劑的結(jié)合模式研究.pdf
- 閃鋅礦抑制劑的作用機(jī)理及研究進(jìn)展
- CUL4A對乳腺癌細(xì)胞P-gp底物藥物多藥耐藥的調(diào)節(jié)作用.pdf
- 蠕蟲復(fù)合體Ⅰ與抑制劑作用機(jī)理的分子模擬.pdf
- 神經(jīng)氨酸酶天然產(chǎn)物抑制劑的作用模式研究和虛擬篩選.pdf
- 赤鐵礦陰離子反浮選體系藥劑作用機(jī)理與抑制劑研究.pdf
- raas抑制劑的保護(hù)作用
評論
0/150
提交評論