三种描述符对食源性血管紧张素转化酶抑制二肽定量构效关系研究

为探究血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme,ACE)抑制肽结构与功能的关系,阐明食源性ACE抑制肽作用机理,该文收集最近报道的血管紧张素转化酶抑制二肽的氨基酸序列及其IC_(50)值,用Z-scales、VHSE和SVHEHS三种氨基酸描述符对ACE抑制二肽的结构进行表征,以氨基酸的疏水性质、立体性质以及电性性质参数作为自变量,ACE抑制二肽的lg(IC_(50))作为因变量,建立ACE抑制二肽的定量构效模型。结果显示基于Z-scales描述符建立的二肽定量构效模型R^(2)为0.8477,Q^(2)为0.8284,模型预测二肽Phe-Phe有较高的ACE抑制活性,预测IC_(50)为1.0499μmol/L,实测IC_(50)为(1.0414±0.0041)μmol/L,预测值与实测值误差为0.0085μmol/L。基于VHSE描述符构建的模型R^(2)为0.8568,Q^(2)为0.8052,模型预测二肽Asp-Trp有较高的ACE抑制能力,预测IC_(50)为1.2160μmol/L,实测IC_(50)为(1.1100±0.0053)μmol/L,误差为0.1060μmol/L。基于SVHEHS描述符构建的定量构效模型R^(2)为0.8581,Q^(2)为0.7453μmol/L,模型预测二肽Ala-Trp有较高的ACE抑制活性,预测IC_(50)为1.0323μmol/L,实测IC_(50)为(1.1290±0.0082)μmol/L,误差为0.0967μmol/L。3种氨基酸描述符均能较为合适地对ACE抑制二肽进行定量构分析。通过模型分析发现ACE抑制肽C端氨基酸残基疏水特性和立体特征与其活性关系更为密切,其氨基酸残基的疏水特征和立体特征越强,ACE抑制肽的活性越强。通过3种ACE抑制二肽与ACE蛋白(2X8 J)进行分子对接发现,3种ACE抑制肽均可与ACE蛋白进行结合。表明通过偏最小二乘法对Z-scales、VHSE、SVHEHS三种描述符对ACE抑制二肽构建定量构效关系模型是可行的。这将对ACE抑制肽的检测、预测和筛选具有积极的意义。

基于氨基酸描述符对血管紧张素转化酶抑制五肽定量构效关系分析

本研究收集近些年报道的血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme,ACE)抑制五肽的氨基酸序列及抑制活性(半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC_(50))),建立ACE抑制五肽肽库,并将其氨基酸残基用Z-scales、VHSE和SVHEHS氨基酸描述符分别进行表述,以氨基酸残基的疏水性、立体性以及电性参数作为自变量,ACE抑制五肽的lg IC_(50)作为因变量,利用Matlab软件用偏最小二乘法建立ACE抑制肽定量构效关系(quantitative structure-activity relationship,QSAR)模型,结果发现基于Z-scales描述符构建的ACE抑制五肽QSAR模型R2为0.6411,Q^(2)为0.5369,模型预测五肽Gln-Arg-Pro-Asn-Met具有较高的ACE抑制活性,预测IC_(50)为0.0517μmol/L,实测IC_(50)为(0.0400±0.0083)μmol/L,预测值与实测值误差为0.0117μmol/L;基于VHSE描述符构建的QSAR模型R2为0.7636,Q^(2)为0.5081,模型预测五肽Leu-Arg-Ala-Phe-Gln具有较高的ACE抑制活性,预测IC_(50)为0.0438μmol/L,实测值为(0.0273±0.0053)μmol/L,误差为0.0165μmol/L;基于SVHEHS描述符构建的QSAR模型R2为0.8405,Q^(2)为0.4005μmol/L,模型预测五肽Tyr-Phe-Pro-Phe-Gln具有较高的ACE抑制活性,预测值为0.0055μmol/L,实测值为(0.0312±0.0042)μmol/L,误差为0.0257μmol/L。3种建模方法对比发现,基于SVHEHS描述符构建的模型拟合能力最强,但是其预测能力较弱,而Z-scales和VHSE描述符所建模型能很好地对五肽进行QSAR分析,通过模型分析发现ACE抑制肽活性与其氨基酸的疏水特征呈负相关,与立体特征呈正相关。将3种ACE抑制肽与ACE蛋白(2X8J)进行分子对接,结果表明3种ACE抑制肽均可与ACE蛋白进行结合。本研究可为开发ACE抑制肽药物提供新手段,为开发和利用食源性ACE抑制肽提供理论基础。

五味子素类抑制HIV活性的三维定量构效关系研究

建立了五味子活性成分木脂素类和联苯类化合物抑制HIV活性的三维定量构效方程 .采用联苯环原子和苯环质心两种叠合方式 ,并区分联苯化合物的不同构型 ,共建立了四类CoMSIA模型 ,其中训练集中联苯类为S构型并叠合联苯环原子建立的CoMSIA模型相关性最好 ,交叉验证相关系数q2 为 0 .71,非交叉验证相关系数r2 =0 .99,标准偏差SE =0 0 5 1,F =10 0 0 6 .CoMSIA方法采用Gaussian函数计算场能 ,并在CoMFA方法的立体和静电场基础上加入疏水场 ,PLS分析结果更为准确 .该模型三维等势图证实了某些结构和活性规律 ,如联苯基共面性越好 ,活性越高 ,同时给出了苯环上取代基的体积、电性和疏水性要求 。

ACE抑制肽的定量构效关系研究(英文)

为了筛选得到效果更优良的ACE抑制肽,选取能被消化道直接吸收的二肽和三肽为研究对象,采用3-z标度和5-z标度分别对168个二肽和147个三肽数据集进行了定量构效关系研究。经主成分分析和多元线性回归获得的4个模型都具有良好的可靠性和预测能力,训练集的回归系数R2分别为0.591(二肽3-z模型)、0.618(二肽5-z模型)、0.545(三肽3-z模型)、0.557(三肽5-z模型),测试集的回归系数R2分别为0.587(二肽3-z模型)、0.650(二肽5-z模型)、0.238(三肽3-z模型)、0.191(三肽5-z模型)。实验结果表明5-z标度结果优于3-z标度结果,经分析C端氨基酸侧链具有大体积基团或疏水基团的二肽具有较高的ACE抑制活性。对于三肽而言C端为芳香族氨基酸,N端为疏水氨基酸的三肽具有较高的ACE抑制活性。计算机辅助分子设计的方法为功能食品的开发和创新提供了一种新的手段。

苯并呋喃类N-肉豆蔻酰基转移酶抑制剂的三维定量构效关系研究

采用比较分子力场分析法(CoMFA)和比较分子相似性指数分析法(CoMSIA),系统地研究了40个苯并呋喃类N-肉豆蔻酰基转移酶(NMT)抑制剂的三维定量构效关系.在CoMFA研究中,考察了网格点步长对模型统计结果的影响.在CoMSIA研究中,研究了各种分子场组合、网格点步长和衰减因子对模型统计结果的影响,发现立体场、静电场、疏水场和氢键受体场的组合可得到最佳模型.所建立的CoMFA和CoMSIA模型的交叉相关系数q2值分别为0.759和0.730,均具有较强的预测能力.利用CoMFA和CoMSIA模型的三维等值线图直观地解释了化合物的构效关系,阐明了化合物结构中苯并呋喃环上各位置取代基对抑酶活性的影响,为进一步结构优化提供了重要依据.

HEPT类逆转录酶抑制剂的三维定量构效关系

利用比较分子力场分析 (Co MFA)方法对 3 2个 HEPT类 HIV-1逆转录酶抑制剂 (RTIs)的三维定量构效关系 (3 D-QSAR)进行了分析 ,建立了 HIV-1逆转录酶抑制剂的 3种 3 D-QSAR模型 ,发现影响其生物活性的主要因素为立体场因素 ,这与 HIV-1 RT的非底物结合部位 (NNBS)的疏水性环境相吻合 .进一步分析表明 ,适当长度的 1 -位侧链对保持化合物的抗病毒活性致关重要 ;增大 5 -位取代基的体积可增强生物活性 ;在 1 -位苄氧甲基的对位引入大体积基团有利于提高活性 .同时考察立体场、静电场与生物活性的关系 ,表明 ,Co MFA模型 为最佳预测模型 ,其交叉验证系数 R2CV=0 .870 ,传统相关系数 R2 =0 .986,标准偏差SE=0 .1 46,F =2 94.5 46.用此模型预测了检验组 3个 HEPT类化合物的 -lg EC50 ,R2pred=0 .85 0 ,表明模型具有很好的预测能力 ,可为 HEPT类 HIV-1逆转录酶抑制剂的结构优化提供理论指导 .

基于多元线性回归的血管紧张素转化酶抑制肽定量构效关系建模研究

利用氨基酸结构描述符SVHEHS分别对血管紧张素转化酶(Angiotensin I-converting Enzyme,ACE)竞争性抑制二肽、三肽、四肽序列表征后,建立结构与活性的多元线性回归(MLR)模型。ACE抑制二肽模型的相关系数、交叉验证相关系数、均方根误差、外部验证相关系数分别为0.851、0.781、0.327、0.792;三肽模型分别为0.805、0.717、0.339、0.817;四肽模型分别为0.792、0.553、0.393、0.630。研究表明,运用该描述符建立的ACE抑制肽MLR模型拟合、预测能力均较好,能较好解释ACE抑制肽的活性与结构间的关系。

食物源血管紧张素转化酶抑制三肽的定量构效关系

收集近年来报道的血管紧张素转化酶(ACE)抑制三肽及其IC50值,建立三肽的氨基酸序列与ACE抑制活性的定量关系(QSAR)模型。以氨基酸侧链的疏水性、立体性质、电性参数为自变量,ACE抑制三肽的lg(IC50)为因变量,QSAR模型方程为:Y=1.952+0.1229X2+0.0924X3+0.0425X5+0.1777X7+0.136X8-0.0809X9-0.1763X10。模型显示较低疏水值、体积参数的氨基酸如Val、Leu和Ile倾向于处于N端第一位,较低疏水值、电荷参数的氨基酸如Lys和Arg倾向于第二位,较低疏水值和较高体积参数、电荷参数的氨基酸如Pro、Phe等倾向于第三位。利用该模型对新发现的三肽VNP、VWP、VAP的IC50值进行预测,3种三肽的实测值和预测值误差在0.06～0.23之间,均在模型样本误差范围内,证明该模型具备良好的预测能力。

类黄酮抑制P糖蛋白的三维定量构效关系与作用模式

采用基于R基团搜索技术的Topomer CoMFA建立了30个类黄酮类P糖蛋白抑制剂的三维定量构效关系(3D-QSAR)模型,并用包括9个样本的测试集验证模型的外部预测能力.所得模型的拟合、交互验证以及外部验证的复相关系数分别为r^2=0.971,q^2=0.728和r^2_(pred)=0.816.在此基础上,运用Surflex-dock分子对接法研究了白杨素及其异戊烯化衍生物与P糖蛋白的作用模式.结果表明,异戊烯化修饰可显著提高类黄酮的亲脂性,修饰产物能更好地与P糖蛋白的疏水性口袋契合,二者结合程度高.

三维全息原子场作用矢量(3D-HoVAIF)用于神经氨酸酶抑制剂的结构表征与设计及定量构效关系(QSAR)研究

对100个神经氨酸酶抑制剂抗禽流感药物结构并与其活性建立定量构效关系模型。采用本实验室提出的三维全息原子场作用矢量(3D-HoVAIF)对100个神经氨酸酶抑制剂进行结构表征,然后采用逐步回归对变量进行筛选后,运用偏最小二乘建立3D-HoVAIF描述子与神经氨酸酶抑制剂活性之间的QSAR模型。结果表明:复相关系数(R),交互校验的复相关系数(Q2)和模型的标准偏差(SD)分别为R2=0.805、Q2=0.657和SD=0.936,模型具有良好的稳定性和预测能力,并对文献中23个药物和设计的32个化合物进行了预测。表明三维全息原子场作用矢量能较好表征该类分子结构信息值得进一步推广应用。

新烟碱类杀虫剂定量构效关系及杀虫作用机理的研究进展

综述了烟碱、烟碱类似物和新烟碱类杀虫剂的定量构效关系及其杀虫作用机理的研究进展,重点介绍了新烟碱类杀虫剂与烟碱样乙酰胆碱受体的结合模型,并指出在对新烟碱类杀虫剂构效关系进行深入研究的基础上,从分子水平对其作用机理进行研究,将为解决新烟碱类杀虫剂存在的问题,更好地应用、开发此类杀虫剂提供理论基础。

1,5-二芳基吡唑类环加氧酶-2选择性抑制剂的定量构效关系

目的 :探讨 1,5 二芳基吡唑类环加氧酶 2选择性抑制剂分子结构与活性定量关系 ,建立反映该类化合物构效关系的数学模型 ,为进一步药物设计提供理论依据 .方法 :按类型衍化出的先导化合物 ,采用多元回归分析方法 ,将 2 2个 5 取代吡唑化合物的环加氧酶 1抑制活性 ,环加氧酶 2抑制活性和抑制选择性与化合物疏水性参数logP ,取代基电性参数幃,立体参数MR进行相关及定量构效分析 .结果 :得到 3个反映该类抑制剂活性及选择性的定量构效关系 (QSAR)方程 :PIC50 ,COX -1=8.789838(1.76 81) - 0 .4 0 75 92 5 (0 .1839)logP ;PIC50 ,COX 2 =6 .4 374 34(0 .2 32 2 ) +0 .884 4 0 70 (0 .3487)logP 1.6 93330 (0 .5 0 0 3)Σ幃 ;Ps =- 6 1.18379(2 6 .10 91) +13.2 6 386(5 .5 6 937)logP - 0 .6 875 0 92 (0 .2 96 4 7) (logP) 2 .结论 :环加氧酶抑制选择性与疏水性呈抛物线关系 ;5位苯环 3,4位引入推电子基团或疏水性取代基 ,有利于提高该类化合物环加氧酶 2抑制活性 .所得QSAR方程可较好地预测该类化合物选择性抑制环加氧酶

二肽肽酶IV抑制剂的三维定量构效关系研究

二肽肽酶IV是一类用于治疗II型糖尿病具有潜在价值的关键酶, 很多此类酶的抑制剂用于处理此病具有相当好的有效性. 一系列N-取代的甘氨酰氰基吡咯烷衍生物对于二肽肽酶具有高的活性和选择性. 我们使用比较分子力场分析方法建立DPP-IV 抑制剂——N-取代的甘氨酰氰基吡咯衍生物的三维定量构效关系, 该模型为设计用于治疗II 型糖尿病的高效DPP-IV抑制剂提供结构信息. CoMFA模型的交叉验证相关系数q2=0.575, 非交叉验证相关系数r2=0.981,绝对误差S=0.184, F9.68=388.5. 使用七个预测集检验了模型的预测能力. 所得的模型解释了已有的构效关系, 并对同类化合物有较好的预测能力, 该模型可用于指导新型的DPP-IV 抑制剂的设计与优化.

19-取代雄烯二酮芳构酶抑制剂的定量构效关系研究

用分子动力学和量子化学AM1经验方法对系列 19 位取代的雄烯二酮芳构酶抑制剂的定量构效关系进行了研究 ,结果表明该位置的取代基必须符合P4 5 0芳构酶活性位点的立体效应和疏水作用的要求 .此类化合物作为较好的电子供体与芳构酶结合 ,给电子的主要基团为 2 1 位含S取代基 .

黄酮类醛糖还原酶抑制剂的三维定量构效关系研究

目的:建立黄酮类化合物抑制剂活性的三维定量构效关系模型,为进一步进行黄酮类醛糖还原酶抑制剂(ARI)的活性与三维结构关系的研究提供重要依据。方法:采用比较分子力场分析法(CoMFA)和比较分子相似性指数分析法(CoMSIA),系统研究了75个新型ARI的三维定量构效关系。结果:CoMFA和CoMSIA模型的交互验证相关系数q2值分别为0.603和0．706,非交互验证相关系数r2值分别为0．956和0．900。结论:CoMFA和CoMSIA模型均具有较强的预测能力,CoMFA和CoMSIA模型的三维等值线图直观地解释了化合物的构效关系,阐明了化合物结构中各位置取代基对黄酮类醛糖还原酶抑制剂活性的影响,为进一步结构优化提供了重要理论依据。

基于遗传算法的RR抑制剂的二维定量构效关系研究

利用遗传算法,结合多元线性回归和交叉验证方法,对一系列Schiff碱类核糖核苷酸还原酶抑制剂作了二维定量构效关系的研究.计算得到了一组效果较好的定量构效关系模型(R2、Rcv2最高分别可达0.909和0.883).模型不仅具有良好的回归能力,而且还具有良好的预测能力.同时,通过分析在遗传优化过程中分子参数出现的频度,还得到了可能对活性影响较大的几个重要分子参数,它们分别是水/辛醇分配系数(ALogP98)、指示因子(I)以及电性拓扑态指数(S_sOH).对该类抑制剂的设计和改造提供了指导.

嘧啶类CDK1激酶抑制剂的三维定量构效关系

1型细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase 1,CDK1)在人体内是有效的抗癌作用靶标.使用三维定量构效关系研究方法,包括比较分子场分析法(comparative molecular field analysis,CoM-FA)和比较分子相似性指数分析法(comparative molecular similarity indices analysis,CoMSIA),分析23个CDK1激酶抑制剂的分子结构与生物活性之间的定量关系.相对其他类型电荷,当训练集加载Gasteiger-Huckel电荷时,CoMFA获得一个最优的三维定量构效关系模型,其交叉验证系数q2为0.668,非交叉验证相关系数R2为0.941,表明模型具有较好的预测能力.使用测试集交叉验证说明该模型稳定可靠,模型中立体场贡献率为69.8%,静电场贡献率为30.2%.

乙酰胆碱酯酶抑制剂定量构效关系的比较分子场分析

乙酸胆碱酯酶抑制剂是治疗早老性痴呆病的主要药物 ,为了给合成提供一些理论依据 ,可以利用 3 D-QSAR中的 Co MFA方法研究乙酰胆碱酯酶抑制剂定量构效关系 .研究表明 ,从 PL S分析的 rcv2 ,r2值看 ,模型有较强的预测能力 ;从立体与静电作用分数比看 ,立体因素占主要地位 。

VEGFR-2酪氨酸激酶抑制剂的三维定量构效关系研究

运用比较分子力场分析对28个氨基吡唑并吡啶二芳基脲类VEGFR-2酪氨酸激酶抑制剂进行了三维定量构效关系研究。所得CoMFA模型交叉验证系数q2=0.681,回归系数r2=0.958,统计方差比F=64.964,影响药效的立体场和静电场的贡献分别为65.7%和34.3%。CoMFA模型的三维等值图为化合物的结构改造提供了参考。

酪氨酸蛋白激酶抑制剂:亚苄基丙二腈类衍生物定量构效关系的量子化学研究

用量子化学从头算方法,对亚苄丙二腈衍生物的定量构效关系(QSAR)进行了研究,结果显示:指示变量I,偶极矩Dipole和最低空轨道的能量ELUMO对亚苄丙二腈衍生物的抑制活性有很大影响,回归分析得到了相关性好的相关模型(R=0.95).I=0时,亚苄基丙二腈类衍生物的抑制作用由其化学反应性决定;I=1时其抑制作用由其静电性决定.