白藜芦醇衍生物作为新型LSD1/HDAC双靶点抑制剂的计算模拟研究

本研究选择前期设计出来的6个白藜芦醇衍生物LSD1抑制剂R1~R6,通过分子对接、分子动力学模拟、分子力学/广义玻恩表面积(MM/GBSA)等计算模拟方法探索了这些衍生物与HDAC8的相互作用模式以及结合自由能。以HDAC8的共晶配体CRA-A作为参考,结果显示,白藜芦醇衍生物R1~R6均能以双齿配位的形式与Zn^(2+)结合,与HDAC8有效结合。在分子动力学模拟的过程中,小分子的羟肟酸基团的两个氧原子始终与Zn^(2+)双齿配位,且6个白藜芦醇衍生物始终在HDAC8的疏水腔内。R1~R6与HDAC8的结合自由能计算结果表明,R1和R3与HDAC8的结合能力最强(分别为-200.00 kcal·mol^(-1)和-202.62 kcal·mol^(-1)),和其与LSD1的结合能力一致。其中,静电相互作用是主要的稳定因素。能量分解结果揭示ASP164、ASP253和HIS166是小分子与HDAC8结合过程中的关键氨基酸。

肢体康复机器人研究现状及进展

肢体康复机器人主要分为上肢和下肢康复机器人,使用康复机器人训练可明显地改善患者的肢体运动功能,其在辅助肢体患者康复和正常生活中起到的作用愈来愈明显。肢体康复机器人具有客观性、无疲劳性、训练强度可靠等特点,已经成为康复治疗的必要辅助手段。本文从康复机器人出现开始,对国内外研究进展进行总结分析,结合现有先进研究技术和难点,对肢体康复机器人的发展趋势提出展望。

Mtb_G5K同源建模及其与[3,2-c]喹啉对接研究

结核病一直困扰着人类的健康。谷氨酸5-激酶(G5K,Glutamate 5-Kinase)作为新型抗结核药物靶标,小分子活化剂与其结合后,激活生物合成途径,会产生过量的脯氨酸和活性氧,从而杀死结核分枝杆菌(Mtb)。本文基于结核分枝杆菌谷氨酸5-激酶(Mtb_G5K)的一级序列,采用同源模建的方法构建Mtb_G5K蛋白三维结构并对其优化,运用三种方法分别对模型的各个方面进行评估,从而得到合理的蛋白质三维模型;构建小分子并将其能量最小化获得药物分子的最低能量构象,用Autodock将小分子对接到Mtb_G5K的活性位点;分析探讨[3,2-c]喹啉类小分子结合模式,观察蛋白与小分子之间的相互作用并预测具有稳定结合的高活性药物,从而推断出喹啉环的取代基采用相对分子质量较大的官能团能够增强药物小分子的酶催化活性。本研究结果对将来抗结核小分子的研发设计提供了新的思路。

康复移位机构型综合和尺度优化研究

利用计算机辅助设计和计算机辅助工程,对用于肢体功能障碍患者的康复移位机进行了构型综合和尺寸优化。优化后的设备在满足患者使用要求的前提下总质量尽可能降低,有利于此类康复设备家庭化的推广。结果表明在移位机应力许可范围内,本设计满足体重范围从40 kg到112 kg和身高从145 cm到195 cm的人员使用,并能进行参数化尺寸编辑。最后通过样机乘坐实验验证了本研究的正确性,为康复领域器械研发提供参考。

使用遗传算法优化登革热病毒信封蛋白的肽抑制剂

登革热病毒严重威胁了人类的健康.目前仍无有效的治疗措施.膜融合是登革热病毒入侵细胞的第一步.信封蛋白的构象变化在膜融合过程中起到关键作用.研发针对信封蛋白的肽抑制剂为治疗登革热提供了潜在的重要靶点.设计了优化针对信封蛋白的肽抑制剂的遗传算法,分别使用3种不同的选择算子(轮盘法、锦标赛法和并行法),对初始父代进行300代的优化.通过比较发现并行法的结果较好,命名最优的结果为DN58ga.与此同时还获得了一些多肽衍生物.通过计算验证,这些多肽比父代表现出与登革热病毒信封蛋白更好的结合能力.这些新的肽抑制剂有可能打断融合过程中的蛋白-蛋白相互作用,并有望作为开发登革热病毒信封蛋白新型抑制剂的起点.

二苯乙烯类LSD1抑制剂的分子对接及分子动力学模拟研究

本研究基于二苯乙烯的结构活性关系,设计了10个组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶1(LSD1)新型抑制剂.采用分子对接的方法并根据对接打分结果对得分最高的化合物进行分子动力学模拟,研究分析小分子和LSD1的相互作用机制,并对其进行ADME(吸收、分布、代谢和排泄)预测.分子对接和分子动力学结果显示设计的小分子与蛋白结合能力更强更稳定,ADME预测结果显示小分子具有良好的生物利用度和类药性.新设计的10个小分子可以作为LSD1抑制剂先导化合物,为新型LSD1抑制剂的研究设计提供新的方法和思路.