中藥單體虛擬PDB文庫(kù)構(gòu)建及其解析.pdf

1、本研究旨在為虛擬篩選中藥單體作為藥物先導(dǎo)化合物及蛋白質(zhì)相關(guān)信息查詢提供方便，同時(shí)為從分子層面分析藥物作用機(jī)制提供方法和思路。數(shù)據(jù)庫(kù)是藥物研究的重要工具，關(guān)于小分子配體與大分子受體相互作用的數(shù)據(jù)庫(kù)研究較少，因此本文擬構(gòu)建關(guān)于中藥單體與蛋白質(zhì)相互作用的中藥單體蛋白晶體復(fù)合物虛擬文庫(kù)（簡(jiǎn)稱(chēng)中藥單體虛擬PDB文庫(kù)）。論文首先介紹中藥信息數(shù)據(jù)庫(kù)與生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)。目前中藥信息數(shù)據(jù)庫(kù)種類(lèi)多樣，主要包括單體化合物庫(kù)，中藥組分庫(kù)，中藥化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)和中

2、藥化學(xué)信息數(shù)據(jù)庫(kù);生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)大體分為4類(lèi):基因組數(shù)據(jù)庫(kù)，核酸和蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)序列數(shù)據(jù)庫(kù)，生物大分子三維空間結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)，以上述3類(lèi)為基礎(chǔ)構(gòu)建的二次文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)。蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)PDB是主要的生物大分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)。目前從蛋白質(zhì)分子層面研究病理機(jī)制受到醫(yī)學(xué)生物界廣泛重視，而對(duì)許多嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康疾病的相關(guān)蛋白質(zhì)的信息缺乏系統(tǒng)整理，比如惡性腫瘤，神經(jīng)系統(tǒng)疾病等。為進(jìn)一步總結(jié)常見(jiàn)疾病相關(guān)蛋白質(zhì)信息，并從分子層面研究藥物作用機(jī)制，促進(jìn)醫(yī)學(xué)生

3、物學(xué)的發(fā)展，同時(shí)促進(jìn)中藥開(kāi)發(fā)的研究，需要建立一個(gè)比較完整的中藥相關(guān)蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)。
　　中藥在我國(guó)歷史悠久，至今在疾病治療中仍廣泛應(yīng)用。隨著西藥開(kāi)發(fā)競(jìng)爭(zhēng)激烈和回歸自然潮流興起，中藥的作用在世界范圍內(nèi)日益凸顯。近幾年許多制藥公司和科研人員已將注意力轉(zhuǎn)移到傳統(tǒng)中藥。由于中藥化學(xué)成分復(fù)雜多樣，研究其活性成分和作用機(jī)制比較困難，計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)作為藥物研究的輔助手段已經(jīng)受到廣泛關(guān)注，運(yùn)用虛擬篩選技術(shù)可以較準(zhǔn)確的模擬受體與配體相互作用，縮小

4、化合物篩選范圍，將其與傳統(tǒng)試驗(yàn)方法相結(jié)合可以為從傳統(tǒng)中藥中篩選藥物先導(dǎo)化合物提供方便。
　　本文以現(xiàn)有蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)RCSB PDB和虛擬篩選平臺(tái)iScreen為信息來(lái)源，構(gòu)建中藥單體虛擬PDB文庫(kù)，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.構(gòu)建中藥單體虛擬PDB文庫(kù)。運(yùn)用PDB數(shù)據(jù)庫(kù)，iScreen在線服務(wù)，BLAST比對(duì)網(wǎng)站，Chimera軟件，Discovery Studio3.5(簡(jiǎn)稱(chēng)DS3.5)軟件構(gòu)建中藥單體虛擬PDB文庫(kù)，該文

5、庫(kù)共構(gòu)建約3200個(gè)蛋白晶體復(fù)合物，收錄了蛋白質(zhì)及其原始配體信息和蛋白質(zhì)及其參考配體信息，為蛋白質(zhì)信息查詢提供方便。
　　2.分析蛋白質(zhì)。在構(gòu)建文庫(kù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用Chimera軟件，DS3.5軟件，Molsoft ICM-Browser軟件解析蛋白質(zhì)。通過(guò)比較抑制劑和中藥單體分別與蛋白質(zhì)的構(gòu)象匹配情況及與關(guān)鍵氨基酸殘基作用情況，一方面可以為篩選藥物先導(dǎo)化合物提供方便，另一方面通過(guò)分析抑制作用存在與否的機(jī)理，為研究藥物作用機(jī)制提供思

6、路和方法。通過(guò)查閱大量文獻(xiàn)，把蛋白質(zhì)主要分為病毒類(lèi)，病菌類(lèi)，腫瘤類(lèi)，炎癥類(lèi)，神經(jīng)系統(tǒng)類(lèi)等作簡(jiǎn)要介紹。
　　3.進(jìn)行中藥單體抑菌試驗(yàn)研究及其作用機(jī)制分析。以白色念珠菌，酵母菌，嗜酸乳桿菌為實(shí)驗(yàn)菌株對(duì)篩選的中藥單體進(jìn)行抑菌試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明黃芩苷，角鯊烯，山崳酸甲酯對(duì)白色念珠菌和酵母菌無(wú)明顯抑制效果;角鯊烯，山崳酸甲酯，28烷對(duì)嗜酸乳桿菌均無(wú)明顯抑制作用。得出結(jié)論:抑制劑與蛋白質(zhì)的構(gòu)象匹配及與關(guān)鍵氨基酸殘基的相互作用是發(fā)揮抑制作用所必