MMP-9单靶点天然产物抑制剂的虚拟筛选文献综述

 2022-12-24 14:03:42

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

MMP-9单靶点天然产物抑制剂的虚拟筛选

生物工程16404313 葛丹阳

摘要:MMP-9 是 MMPs 家族中的一员,具有促进肿瘤的生长和血管生成的作用,在多种癌症中都存在过度表达,是抗癌治疗中的重要靶标。采用 Hypogen 方法构建了基于配体的 MMP-9 抑制剂药效团模型,经过有效验证表明模型可靠。通过该模型对天然产物数据库的虚拟筛选并辅以分子对接,来发现具有潜在活性的选择性 MMP-9 天然产物抑制剂。我们将筛选出的一种天然产物抑制剂对 MMP-9 进行了生物活性实验测试,验证了我们的筛选结果,同时进一步使用三种不同的计算方法预测了该天然产物抑制剂与 MMP-9 活性位点的结合模式。最后,对筛选出的所有苗头化合物进行了 ADMET 性质预测。

  1. 计算机模拟药物筛选

(一)虚拟筛选

1.何为虚拟筛选

虚拟筛选是根据药物设计理论的基础,利用计算机分子对接软件,如Hypogen 对目标靶点与候选药物之间的相互作用进行模拟,得到两者之间的亲和力大小,目的在于研发早期能快速、精准的挖掘天然产物中的先导化合物,为先导化合物的发现提高效率。

2.主要筛选方法

筛选方法主要有分子对接和药效团筛选以及和片段搜索。

  1. 分子对接:通过正向对接和反向对接两种形式,分析并寻找配体分子放置于受体分子活性点位之后其取向与构象的合理性,并让两者的结合能够达到化学与空间互补的最佳匹配状态。
  2. 药效团筛选是一种基于小分子化合物的高效药物筛选手段,通过分析一个或多个活性小分子化合物的药效特征,推纳概括出使得分子具有活性的重要药效基因团特征;相比分子对接,药效团筛选的计算量更小、计算速度更快。

(3)片段搜索要提前建立分子片段库,利用分子片段作为提问结构,搜索出能满足具有一定活性并可以选择性作用于靶点条件的分子片段。

  1. 药效团

药效团是基于药效特征元素为基础建立的模型,药效团元素有效数量一般保持3-5个才能构成一个有效的药效团;在设计时要保留有效的药效特征并去除引起不良反应的药效特征和无效特征,需要以活性化合物的药效特征或片段为基础,通过药效团链接法或整合法来实现。

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