基于受体和配体的虚拟筛选整合平台研究

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1、第36卷第4期通化师范学院学报(自然科学)Vol．36№42015年8月JOUＲNALOFTONGHUANOＲMALUNIVEＲSITYAug．2015DOI:10．13877/j．cnki．cn22－1284．2015．08．003*基于受体和配体的虚拟筛选整合平台研究孙银雪(吉林师范大学信息网络中心，吉林四平136000)

2、摘要:虚拟筛选是计算机辅助药物设计的最重要方法之一，可分为基于受体虚拟筛选和基于配体虚拟筛选两种方法．根据蛋白靶标结构是否已知，选择基于配体的虚拟筛选方法和基于受体的虚拟筛选方法进行筛选．近几年随着药物研究的新方法和新技术的发展，分子对接和药效团搜索，以及定量构效关系模型成为虚拟筛选的几个重要方法，目前已经有一些软件平台发布并且应用到虚拟筛选过程中．比如Dock6．5、PharmarGist、Autodock等等．该文整合并开发了一个既基于受体又可以基于配体进行虚拟筛选的平台，设计的总体思想是基于一个分子图形界

3、面，整合Dock6．5、PharmarGist、聚类方法，以及定量关系模型等辅助软件，实现并完成了基于受体和配体的虚拟筛选流程．关键词:虚拟筛选;受体;配体;分子对接;药效团搜索;定量关系模型中图分类号:TP39文献标志码:A文章编号:1008－7974(2015)04－0007－03［1］计算机辅助药物设计是利用计算机的计算、分析，建立合适的提问结构，进而进行小分子数据库逻辑判断、图形显示等功能进行药物设计的技术，它的搜索，如基于药效团模型的虚拟筛选．基

4、于受体的涉及多学科的先进技术、方法和成果，其中包括物虚拟筛选主要是指通过分析受体的三维结构，找到理、化学、数学、计算机科学等．它可以分为基于配体作用位点，根据小分子与作用位点的相互作用，如静的药物设计方法和基于蛋白靶点的药物设计方电作用、疏水作用和氢键作用来评价筛选出真正的［2］法．目前为止，计算机辅助药物设计已经成为应先导化合物．用最广泛的药物设计方法，同时它也成功发现了针1虚拟筛选平台使用的主要底层软件对某种疾病的药物分子，例如HIV蛋白酶抑制剂Indinavir(已上市)的设计、老年痴呆症药物E20201．1USCFDock6．5的开发(已上市)、

5、唾液酸酶抑制剂的设计(已上市)UCSFDock6．5是基于受体的虚拟筛选软件，它等．是第一个由加利福尼亚州立大学旧金山分校的［3］虚拟筛选是计算机辅助药物设计的核心技Kuntz小组于1982年开发的分子对接程序，是目前术之一．广义地讲，只要是基于某种问题形式的数据应用最为广泛的分子对接程序之一［4］．它从最初的库筛选方法都可以称为虚拟筛选，比如基于药效团只能实现刚性对接的Dock1．0发展到可以实现柔性的数据库搜索、基于定量构效关系(QSAＲ)的数据配体对接的且具有高效计算性能的Dock6．5．在它库搜索、基于分子对接的数据库搜索等．它的目标是的计算过程

6、中，通过计算打分函数来评价对接的正在化合物数据库中，发现具成药性的先导化合物，降确性，如果分数越高，分子的活性作用力就越大，根低实验筛选化合物数量，缩短研究周期，节约研究经据不同的分子结构可以选择多种打分方式，包括氢费．它一般可以分为基于受体和配体的虚拟筛选两种形式，基于配体的虚拟筛选是通过对已知具有药键打分函数、GB/SA、PB/SA打分函数和能量打分物活性一组化合物的结构、理化性质与生物活性的函数等．*收稿日期:2015－03－25作者简介:孙银雪，女，吉林长春人，吉林师范大学长春校区网络信息科科员．·7·1．2PharmaGist模块、基于受体的筛

7、选和基于配体的筛选．系统架构［5］PharmaGist是一种基于药效团模型的虚拟筛图如图2所示．选程序，它是一个基于web的数据库搜索系统，网址是:Http://bioinfo3d．cs．tau．ac．il/PharmaGist．首先将已获取的一组有活性的化合物的结构输入到系统中，然后对这些化合物的结构，以及物理化学特性进行读取和分析，采用多柔性叠合的方法计算出候选药效团模型．它的特点是在整个计算过程中考虑了输入的配体分子的柔性．1．3DemQSAＲDemQSAＲ是一种基于定量构效关系分析的分类和回归程序．要想运行DemQSAＲ程序，需要建立图1平台界面

8、java运行环境(JＲE)，1．6版本或更高．DemQSAＲ的输入数据是CDK库