计算机辅助对蛋白结合位点的探测、构建及其与抑制剂的结合模式的研究

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1、南开大学博士学位论文计算机辅助对蛋白结合位点的探测、构建及其与抑制剂的结合模式的研究姓名：刘岯申请学位级别：博士专业：农药学指导教师：杨华铮2012-05摘要本文结合使用同源建模，虚拟突变，分子对接，分子动力学，2D．QSAR技术，合理的解释了3一取代苯基-X-取代基-3H-吡唑并[3，4．d][1，2，a]--嗪．4(YH)．酮类抑制剂对玉米原卟啉原氧化酶抑制活性变化的原因，给出此类抑制剂与PPO酶的结合模式，为进一步改进抑制剂活性提供了条件。通过限制动力学合理的用组蛋白脱乙酰酶HDAC8(pdbid：1T64)和组蛋白脱乙酰酶相似蛋白HDLP(pdbid

2、：1C3R)对组蛋白脱乙酰酶l(HDACl)进行了同源建模，并使用HDAC2蛋白的晶体结构考察了新先导化合物的作用模式。对先导化合物的进一步优化提供了条件。测试了多种因素：三种分子力场，Charmm，Amber，OPLS．2005，和范德华力，氢键作用力，去溶剂化效应，不同蛋白．蛋白界面介电常数下的电相互作用力以及蒙特卡罗统计动力学的方法生成的多重蛋白．蛋白复合物构象组对使用虚拟丙氨酸突变法来预测16个蛋白．蛋白复合物晶体结构中的热点残基的正确率的影响。本文采用统计力学多重构象采样的方法，结合使用软件concoord与POCASA，解决了蛋白晶体结构中处于闭

3、合状态的结合位点的预测问题。我们设计了一种新型的“高级”分子碎片生成方法，并将这种高级碎片应用于预测蛋白结合位点。关键词：原卟啉原氧化酶；3．取代苯基．X．取代基．3H．吡唑并[3，4．d】[1，2，31---P秦．．4(YH)．酮；组蛋白脱乙酰酶；HDACl；热点残基预测；蛋白结合位点预测；分子碎片。AbstractWegiveanrationalexplantionforthevaryinhibitionactivityof3-phenyl-Xsubustituend．3H．pyrrolo[3，4一d][1，2，3]triazin-4(YH)onzeam

4、ay’Sprotoporphyrinogenoxidasewithcombinedusinghomologymodeling，virtualmutation，moleculardocking，moleculardynamicand2D-QSAR，andgivethebindingmodeofthisseriesinhibitors．Thisworkwilldohelptoimprovetheactivityof3phenyl．Xsubustituend．3H．pyrrolo[3，4-d][1，2，3]triazin一4(YH)inhibitors’inhib

5、itionactivity．Homologymodelingthe3DstructureofHDAC1(Histonedeacetylaseone)withHistonedeacetyrlase8(HDAC8,pdbid：1T64)andHistonedeacet?’lase—likeprotein(HDLP，pdbid：1C3R)．Decoveredthebindingmodeof(E)-N-hydroxy-3．(1．((S，E)．4．methyl-1-phenylpent-1一en-3一y1)一1H一1，2，3一triazol一4一y1)acrylami

6、dewithHDAC2．Westudieddifferentfactorsthataffectthepredictionefficiencyofcomputationalalaninescanningmethondson16protein-proteincomplex，includingthreetypeofforcefields：Charmm27，Amber,OPLS-2005andvanderWaalsforce，Hydrogenbond，desolvationenergy，internaldielectricconstantandconformatio

7、nsampling．Wecombinedtwosoftware，concoordandPOCASA，usingconformationsample，successfullypredictedthebindingsiteofproteinswhichhaveclosedbindingpocketintheirproteincrystalstructure．Wedevelopedanewwaytocreat“high铲ade”molecularfragmentsandgaveawaytousingthese“highgrade’jmolecularfragmen

8、tsonproteinbindingpocketpr