FabI抑制劑的分子作用機制及藥物設計研究.pdf

1、本文首先應用分子動力學模擬、DSSP和POVME計算方法分別研究了經典的FabI-NAD+二元復合物和FabI-NAD+-TCL(TCL:三氯生)三元復合物體系中活性口袋loop區(qū)構象、loop區(qū)二級結構、活性口袋體積以及底物通道隨模擬時間的變化規(guī)律，以揭示經典抑制劑三氯生的分子作用及其緩慢抑制作用機制。其次對ZINC數(shù)據(jù)庫中的化合物運用相似性搜索和類藥性初篩方法建立小分子數(shù)據(jù)，以FabI為受體，采用虛擬篩選、一致性對接和一致性打分，獲

2、取排名前20的化合物，并分析它們與FabI的結合模式以獲得潛在的候選化合物。再次，以三氯生分子作用機制為基礎，對候選化合物進行分子動力學模擬研究，分析候選化合物與FabI相互作用的穩(wěn)定性以及相關分子作用機制。最后，采用分子對接技術，以候選化合物的分子骨架為依據(jù)，引入鄰羥苯基、三唑或糖基，設計出新型的FabI抑制劑。
　　分子作用機制研究表明在FabI-NAD+-TCL三元復合物中，三氯生限制了活性口袋及底物通道的變化，活性口袋lo

3、op區(qū)呈現(xiàn)為規(guī)則、閉合的穩(wěn)定構象，位于活性口袋正前方，常伴有螺旋二級結構的形成，從而使活性口袋體積變化較小、分布比較集中，底物通道較窄或處于關閉狀態(tài)。而在FabI-NAD+二元復合物中，活性口袋loop區(qū)以無規(guī)則、開啟的柔性構象存在，活性口袋體積變化較大，分布比較分散，底物通道明顯較寬且不穩(wěn)定?？梢?，三氯生能誘導FabI活性口袋及l(fā)oop區(qū)的構象變化，使活性口袋構成了緊密的統(tǒng)一體、封閉了底物通道，從而阻礙了?；伙柡玩溚ㄟ^底物通道進入蛋

4、白酶的催化中心與NADH發(fā)生還原反應，中斷了細菌脂肪酸合成循環(huán)。虛擬篩選、一致性對接、一致性打分以及結合模式分析獲得了2個活性已知的化合物，其對金黃色葡萄球菌的抑菌活性優(yōu)于三氯生，且其對接構象與FabI晶體復合物中配體的構象一致。12個化合物為吲哚酰胺類衍生物，具有相似的結構骨架，分子動力學模擬研究表明吲哚酰胺類化合物基本能與FabI活性位點殘基和NAD+形成關鍵相互作用，其中任選的三個化合物的詳細結果表明它們基本能夠保持活性口袋loo