胡蘿卜軟腐歐文氏菌的殺菌劑篩選及潛在靶標驗證.pdf

1、胡蘿卜軟腐歐文氏菌胡蘿卜亞種（Erwinia carotovora subsp.carotovora，Ecc）是一種寄主廣泛的植物致病菌，在世界范圍內(nèi)造成了巨大的經(jīng)濟損失。目前，防治Ecc的主要手段是改良品種和使用農(nóng)藥。改良品種的周期長，農(nóng)藥的作用靶標單一，因此開發(fā)新的農(nóng)藥和發(fā)現(xiàn)新的靶標迫在眉睫。本文旨在利用計算機輔助藥物設(shè)計的方法篩選Ecc的殺菌劑并實驗驗證堿性磷酸酶是否是Ecc的潛在靶標。
　　首先，采用支持向量機和人工神經(jīng)網(wǎng)

2、絡(luò)建立殺菌劑識別模型。選取MDDR數(shù)據(jù)庫中4，423個抗菌化合物和ACD數(shù)據(jù)庫中4，423個無抗菌活性的化合物構(gòu)建訓練集和內(nèi)部測試集。為了評估建立的模型的推廣能力，選取DrugBank中314個化合物建立外部測試集。支持向量機和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以18個分子描述符作為特征向量建立抗菌化合物識別模型。支持向量機建立的模型對訓練集、內(nèi)部測試集和外部測試集的總體預(yù)測準確率分別為92.28％、89.09％和90.12％。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立的模型對訓練集

3、、內(nèi)部測試集和外部測試集的總體預(yù)測準確率分別為91.43％、88.42％和91.40％。使用建立的模型對Specs公司的約200，000個化合物進行分類、取并集，得到約75，000個潛在殺菌劑。
　　然后，針對堿性磷酸酶、細胞壁糖基轉(zhuǎn)移酶、核黃素合酶和泛酸激酶對分類得到的約75，000個化合物進行虛擬篩選。用同源模建的方法得到這四個酶的三維結(jié)構(gòu)后用半柔性分子對接的方法篩選分類后的Specs化合物，分別選取打分排名前100的作為虛擬

4、篩選結(jié)果。由于后三種酶作為細菌的潛在靶標已有報道，因此本文只對堿性磷酸酶為靶標的虛擬篩選結(jié)果進行后續(xù)實驗驗證。
　　最后，對用堿性磷酸酶篩選到的化合物進行體外抑菌實驗，同時測定對堿性磷酸酶的抑制活性。抑菌實驗表明，三種化合物具有抑菌活性，其Specs編號分別為AG-664/15584557、AA-768/34978042、AE-641/30177051，對Eca的半抑制濃度分別為65.88±1.65μg/mL、63.04±1.75