胡蘿卜軟腐歐文氏菌的殺菌劑篩選及潛在靶標(biāo)驗(yàn)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(jì)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(zhǎng)，農(nóng)藥的作用靶標(biāo)單一，因此開發(fā)新的農(nóng)藥和發(fā)現(xiàn)新的靶標(biāo)迫在眉睫。本文旨在利用計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)的方法篩選Ecc的殺菌劑并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證堿性磷酸酶是否是Ecc的潛在靶標(biāo)。
　　首先，采用支持向量機(jī)和人工神經(jīng)網(wǎng)

2、絡(luò)建立殺菌劑識(shí)別模型。選取MDDR數(shù)據(jù)庫(kù)中4，423個(gè)抗菌化合物和ACD數(shù)據(jù)庫(kù)中4，423個(gè)無(wú)抗菌活性的化合物構(gòu)建訓(xùn)練集和內(nèi)部測(cè)試集。為了評(píng)估建立的模型的推廣能力，選取DrugBank中314個(gè)化合物建立外部測(cè)試集。支持向量機(jī)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以18個(gè)分子描述符作為特征向量建立抗菌化合物識(shí)別模型。支持向量機(jī)建立的模型對(duì)訓(xùn)練集、內(nèi)部測(cè)試集和外部測(cè)試集的總體預(yù)測(cè)準(zhǔn)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(duì)訓(xùn)練集

3、、內(nèi)部測(cè)試集和外部測(cè)試集的總體預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率分別為91.43％、88.42％和91.40％。使用建立的模型對(duì)Specs公司的約200，000個(gè)化合物進(jìn)行分類、取并集，得到約75，000個(gè)潛在殺菌劑。
　　然后，針對(duì)堿性磷酸酶、細(xì)胞壁糖基轉(zhuǎn)移酶、核黃素合酶和泛酸激酶對(duì)分類得到的約75，000個(gè)化合物進(jìn)行虛擬篩選。用同源模建的方法得到這四個(gè)酶的三維結(jié)構(gòu)后用半柔性分子對(duì)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(xì)菌的潛在靶標(biāo)已有報(bào)道，因此本文只對(duì)堿性磷酸酶為靶標(biāo)的虛擬篩選結(jié)果進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　最后，對(duì)用堿性磷酸酶篩選到的化合物進(jìn)行體外抑菌實(shí)驗(yàn)，同時(shí)測(cè)定對(duì)堿性磷酸酶的抑制活性。抑菌實(shí)驗(yàn)表明，三種化合物具有抑菌活性，其Specs編號(hào)分別為AG-664/15584557、AA-768/34978042、AE-641/30177051，對(duì)Eca的半抑制濃度分別為65.88±1.65μg/mL、63.04±1.75