PPARs泛激动剂设计、分子对接及分子动力学模拟研究

目的:得到治疗效果好,副作用小的PPAR泛激动剂.方法:用core hopping的方法对LY465608中间链部分和尾链部分进行结构替换.得到新的化合物并与3个蛋白质受体进行分子对接.应用分子动力学模拟先导化合物与PPAR-α、β、γ受体的相互作用情况.基于Lipinski's rule of five,对得到的先导化合物进行ADME预测.结果:对接结果表明得到的目标化合物能与PPAR-α、β、γ活性位点区域的氨基酸残基形成氢键,使AF-2螺旋稳定于激活构象.分子动力学模拟结果表明模拟过程中受体与激动剂复合物体系是稳定的.ADME预测发现它们体内的吸收、分布、代谢和排泄情况符合作为药物的一般特点.结论:得到的8个化合物可以作为PPAR泛激动剂予以进一步的研究.     

PPARα、γ、δ三靶点激动剂设计、虚拟筛选及分子动力学模拟研究

目的：设计并筛选过氧化物酶体增殖物激活受体α、γ、δ（PPARα、γ、δ）三靶点激动剂,探讨其与三靶点相互作用情况。方法：根据PPARα、γ、δ三靶点激动剂2D药效团特征设计一系列小分子;通过分子对接方法对其进行虚拟筛选;应用分子动力学方法模拟其与PPARα、γ、δ的相互作用。结果：设计得到一系列苯氧乙酸类衍生物作为PPARα、γ、δ三靶点激动剂;对接结果表明通过柔性的连接基团连接一个芳香基团的苯氧乙酸类衍生物可以与PPARα、γ、δ活性位点良好结合;分子动力学结果表明模拟过程中受体与激动剂复合物体系是稳定的,苯氧乙酸类衍生物可以在PPAR配体结合位点灵活波动并与受体AF-2螺旋周期性地形成氢键,使AF-2螺旋稳定于激活构象从而引导协同因子与受体结合来激动受体启动转录过程。结论：通过柔性连接基团连接一个芳香基团的苯氧乙酸类衍生物可以作为PPARα、γ、δ三靶点激动剂。     

SHP-2抑制剂药效团模型的构建与应用

目的:构建并应用蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-2抑制剂药效团模型。方法:应用Discovery Studio 3.5软件包中的基于分子共同特征Hip Hop和基于配体-受体晶体复合物CPB两种算法构建出SHP-2抑制剂药效团模型,应用Receiver-operating curve(ROC)分析方法对产生的药效团模型进行验证并对ZINC数据库进行筛选,最后应用Schrodinger Suite 2009中的Qikprop模块预测这些化合物的吸收、分布、代谢、排泄的性质,并与已报道的部分化合物作比较。结果:应用Hip Hop和CPB两种算法分别构建了识别活性与非活性分子能力最强的药效团模型,并且通过这两个模型筛选出了35个具有潜在SHP-2抑制活性的化合物,通过ADME预测得出设计出的化合物具有较好的ADME性质。结论:该两种药效团模型可以用于后续SHP-2小分子药物的筛选和优化,且采用两种药效团联合筛选的方法为计算机辅助药物设计提供了一个新的思路。     

基于PPARγ-LXRα-ABCA1通路的中药降脂成分研究

目的利用药效团和分子对接等模拟方法,基于过氧化物酶体增殖物激活型受体γ(PPARγ)-肝X受体α(LXRα)-三磷酸腺苷结合盒转运体Al(ABCA1)通路发现中药中具有降脂作用的潜在活性化合物。方法首先,选择PPARγ和LXRα作为研究载体,分别构建其激动剂的药效辨识模型。通过对药效团模型的验证与评价,获得PPARγ和LXRα的最优药效团模型。随后,利用最优药效团模型筛选中药化学成分数据库(TCMD),结合Lipinski五规则及化合物与药效团模型的匹配度,得到初筛化合物。最后,利用分子对接方法进一步精简筛选结果,保留对接打分值较高的化合物,并分析其关键氨基酸,分别得到PPARγ和LXRα的潜在激动剂。结果本研究构建了PPARγ激动剂的最优药效团模型,包括1个氢键受体、1个疏水基团和2个芳香基团;LXRα的最优药效团模型,包括2个氢键受体、1个疏水基团和2个芳香基团。同时利用分子对接方法构建PPARγ和LXRα的蛋白三维模型,并将其用于分子对接研究。结合药效团及Lipinski五规则的筛选结果,分别获得20个和180个初筛化合物。依据筛选标准(打分值和关键氨基酸),最终确定鹰爪木脂醇和桧双黄酮为PPARγ的潜在激动剂,栝楼酯碱和刘寄奴酰胺为LXRα的潜在激动剂。筛选得到的PPARγ和LXRα潜在激动剂可以通过分别作用于PPARγ-LXRα-ABCA1通路上的对应靶标协同发挥降脂作用。结论本研究高效、快速的筛选了TCMD中具有潜在活性的PPARγ和LXRα激动剂,用于协同上调ABCA1的表达,为高脂血症的药物研发提供先导化合物。     

基于神经氨酸酶结构的流感病毒抑制剂的计算机辅助药物设计

目的:虚拟筛选更高活性的神经氨酸酶(NA)抑制剂,提高抵抗变异病毒的能力,为以后相关疾病治疗新药的设计提供科学依据.方法:利用Schrodinger Suite2009中的Glide模块对Leadnow数据库进行高通量虚拟筛选,对选出的结构用“Core Hopping”模块改造结构;利用Desmond2.4软件包进行分子动力学模拟研究,将NA的空载蛋白及靶点与筛选结果较好的配体小分子复合物共3个模型分别进行10 ns的分子动力学模拟.结果:高通量虚拟筛选得到一个五元环结构的化合物ZINC 13219479,并以此为核心向150-cavity延伸,得到8个能很好进入的结构.建立了靶向这些位点的配体库,方便后续有关研究的进行.分子动力学结果表明模拟过程中各靶点与配体复合物体系稳定,结合位点正确.作为抑制剂,小分子配体与NA酶的150-cavity区域残基形成稳定的氢键作用,牢牢占据NA的催化位点.结论:通过计算机辅助设计得到的小分子与NA的结合能力理论上优于抑制剂达菲.在动力学模拟这些化合物后,更加确定了这些化合物的有效性,具有一定的科研价值.     

基于雌激素受体从传统中药库中筛选治疗乳腺癌的小分子拮抗剂

目的:运用计算机虚拟筛选技术从传统中药数据库(TCMSP)中寻找雌激素受体α(Estrogen receptorα,ER-α)的中药小分子拮抗剂。方法:以ER-α为靶点,运用分子对接技术进行首轮筛选,然后基于靶点与药物相互作用位点进行第二轮筛选,最后运用ADME/T预测进行第三轮筛选。结果:以原配体(他莫昔芬)为阳性对照,筛选出2个类药性良好的天然小分子化合物,它们与ER-α亲和力及相互作用基团均优于他莫昔芬(临床治疗乳腺癌的药物),并且确定了它们的中草药来源。结论:成功建立一整套高通量虚拟筛选ER-α拮抗剂的策略,该研究结果可促进从传统中药库中提取、设计以及实验合成新的治疗女性复发转移乳腺癌及用作乳腺癌手术后转移辅助治疗的药物。     

PTP1B选择性抑制剂的设计及分子对接研究

目的:设计蛋白质酪氨酸酯酶1B(PTP1B)选择性抑制剂.方法:应用Schrodinger Suite2009研究4B3与PTP1B的结合模型,修饰结构,建立小分子库,分子对接,预测小分子ADME(吸收、分布、代谢、排泄).结果:设计出一系列新的PTP1B选择性抑制剂.分子对接研究表明,新抑制剂与已报道的4B3相比有更好的结合能力,都可与第一活性位点和第二活性位点形成氢键,而原始配体只能与第一活性位点残基形成氢键.通过ADME预测得出设计出的化合物均符合类药5原则.结论:通过计算机辅助设计得到的小分子与PTP1B的结合能力理论上优于抑制剂4B3.     

PPARγ酌激动剂体外筛选模型的建立

目的：构建一种过氧化物酶体增殖物激活受体（peroxisome proliferator-activated receptor,PPAR）γ激动剂体外筛选模型,为筛选具有潜在治疗效果的PPARγ激动剂提供研究手段。方法：用脂质体2000（LipofectamineTM 2000）将含有PPARγ基因质粒（pIRES2-PPARγ）、萤火虫荧光素酶报告基因质粒（pPPRE×3-TK-Luciferase）以及内参照质粒（pRL-TK）按不同比例共转染入人胚胎肾细胞HEK293细胞,并对3种质粒比例进行优化;以不同配体处理转染3种质粒的HEK293细胞,通过检测荧光素酶相对活性来确定加入配体对PPARγ的激动效应;采用经典的PPARγ激动剂和PPARγ特异性拮抗剂,其他核受体激动剂以及PPARα激动剂考察不同化合物对PPARγ的激动作用程度,确定模型的特异性;以Z’值考察模型重复性;并观察了PPARγ激动剂的作用时间特点。结果：PPARγ质粒、报告基因质粒以及内参照质粒比例为2∶6∶1时相对荧光素酶活性最高;PPARγ激动剂罗格列酮可显著增加相对荧光素酶的活性而PPARγ特异性拮抗剂GW9662可抑制这种作用,且相对荧光素酶的活性随着处理时间的增加而升高;地塞米松,全反式维甲酸,雌二醇和非诺贝特无上述活性;重复9次实验后计算得Z’=0.70。结论：本研究成功建立了一种PPARγ激动剂筛选模型,且模型特异性和重复性较好,为进一步筛选具有PPARγ激动剂提供了理想的研究手段。     

过氧化物酶体增殖物激活受体α、γ激动剂与肿瘤

过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)属于核激素受体超家族,现已知有3种亚型:PPARα、PPARβ/δ和PPARγ,其中PPARα和PPARγ分别是高血脂和糖尿病治疗药物的靶点,以PPARβ/δ为靶点的药物也已进入临床试验阶段。然而,近年来一些临床前及临床试验结果提示,PPARα/γ和PPARβ/δ激动剂可诱发小鼠多种肿瘤,PPARγ激动剂吡格列酮可能与人类膀胱癌发生有关。因此,PPAR与肿瘤的关系引起人们关注。本文综述了PPARα和PPARγ激动剂与肿瘤的关系,以期为PPAR激动剂的安全使用及进一步研发提供参考。     

过氧化物增殖体活化受体α／γ双重激动剂的研究进展

过氧化物增殖体活化受体（PPAR）是治疗2型糖尿病等人类代谢疾病的新靶点。与单一的PPARγ激动剂相比，PPARα／γ双重激动剂可以产生协同作用，更具有开发潜力，是更好的2型糖尿病药物。现综述α-烷氧基苯基丙酸类、苯氧异丁酸类、苄基丙二酸衍生物类及其它类型的PPARα／γ双重激动剂的研究进展。并提出一些研究思路。     

基于PPAR抗糖尿病药物的研究进展

过氧化物酶体增殖激活受体(PPAR) 是核受体超家族成员,在控制脂肪的贮藏和分解代谢方面起着重要作用,其中,PPARγ参与调节脂质的合成、碳水化合物的代谢及脂肪细胞的分化。基于PPARγ的结构进行药物设计,开发了噻唑烷二酮(TZD)类抗糖尿病药物,该类药物中罗格列酮和吡格列酮均已上市,并获得了良好的效益。多种具有PPARα／PPARγ双重激动作用的化合物也合成出来,其中如TZD类的KRP-297,非TZD类的muraglitazar和naveglitazar等均在临床试验中表现出较好的降糖作用并具有调节血脂的作用,但此类化合物多处于临床试验阶段。另外,还开发了一些PPARγ部分激动剂和部分拮抗剂,但对此类化合物的研究还处于初期研究阶段,它们的有效性和安全性还有待进一步的考察。     

过氧化物酶体增殖物激活受体-γ激动剂诱导契合机制的分子动力学研究

目的：研究激动剂能够使过氧化物酶体增殖物激活受体-γ（PPAR-γ）的α螺旋结构更稳定的原因以及PPAR-γ可能的活化机制。方法：利用分子动力学模拟的方法研究激动剂对PPAR—γ的仪螺旋的诱导契合效应。结果：激动剂的存在能够增加PPAR-γ中仪螺旋H2’、H3和H12（AF-2）的骨架氢键概率。结论：激动剂能够使PPAR-γ的α螺旋H2’、H3及H12（AF-2）结构更稳定,同时也影响α螺旋之间氢键的形成与断裂,而且残基侧链二面角的分布也同样能佐证上述观点。     

PPARγ激动剂筛选模型的建立及其应用

目的建立一种简便实用的细胞模型,用于筛选过氧化物酶增殖剂激活受体γ(PPARγ)的新配体激动剂。方法在U937细胞中,共转染PPARγ表达和报告质粒,构建PPARγ激动剂筛选模型,单独转染PPARγ报告质粒作为阴性对照。转染细胞中加入候选药物,24h后裂解细胞,测定细胞内报告质粒所表达虫荧光素酶的活性,该活性大小即代表药物激动PPARγ的能力。结果已知的PPARγ配体激动剂吡格列酮使虫荧光素酶活性增强了4.48倍(P<0.001),验证了模型的有效性。高密度脂蛋白(HDL)不能激动PPARγ,而氧化后随剂量增加,使虫荧光素酶活性增强1.33倍(25μg/mL)和1.78倍(50μg/mL),但没有达到统计学差异(P=0.058,P=0.054);白藜芦醇使虫荧光素酶强度增加了1.78倍和2.47倍(P=0.033,P=0.01)。结论通过细胞共转染PPARγ表达质粒和编码虫荧光素酶的报告质粒,可以建立简便的PPARγ激动剂筛选模型。HDL氧化后可能会产生激动PPARγ的成份,而白藜芦醇具有较强的PPARγ激动能力。     

PPARα/γ双重激动剂TZD18与脂质代谢的研究进展

噻唑烷二酮（TZD）包括一系列具有2,4-噻唑烷二酮结构的化合物。它们均具有不同的侧链取代基,因而药理特点各有不同。最近发现一种化合物TZD18,一种兼具有改善胰岛素抵抗和降低甘油三酯、胆固醇作用的PPARα/γ的双重激动剂。本文综述了TZD18在脂质代谢方面的研究进展。     

PPARγ激动剂筛选模型的建立及其应用

目的建立一种简便实用的细胞模型,用于筛选过氧化物酶增殖剂激活受体γ(PPARγ)的新配体激动剂.方法在U937细胞中,共转染PPARγ表达和报告质粒,构建PPARγ激动剂筛选模型,单独转染PPARγ报告质粒作为阴性对照.转染细胞中加入候选药物,24 h后裂解细胞,测定细胞内报告质粒所表达虫荧光素酶的活性,该活性大小即代表药物激动PPARγ的能力. 结果已知的PPARγ配体激动剂吡格列酮使虫荧光素酶活性增强了4.48倍(P<0.001),验证了模型的有效性.高密度脂蛋白(HDL)不能激动PPARγ,而氧化后随剂量增加,使虫荧光素酶活性增强1.33倍(25 μg/mL)和1.78倍(50 μg/mL),但没有达到统计学差异(P=0.058,P=0.054);白藜芦醇使虫荧光素酶强度增加了1.78倍和2.47倍(P=0.033, P=0.01).结论通过细胞共转染PPARγ表达质粒和编码虫荧光素酶的报告质粒,可以建立简便的PPARγ激动剂筛选模型.HDL氧化后可能会产生激动PPARγ的成份,而白藜芦醇具有较强的PPARγ激动能力.     

PPARγ激动剂抗肿瘤作用的研究进展

过氧化物酶体增长因子活化受体(peroxisome proliferator-activated receptor,PPAR)属于核激素受体超家族,目前已鉴别出3种PPAR亚型 (PPARα、PPARγ和PPARδ),其中PPARγ与肿瘤的关系已日益引起人们关注.现有资料表明,PPARγ激动剂通过抑制增殖、诱导细胞凋亡及分化、抑制血管形成和降低肿瘤侵袭能力等不同机制发挥抗肿瘤作用,有望成为肿瘤化疗的一个新途径.     

PPARγ促进miR-16表达抑制脓毒症炎症反应的作用研究

目的 探讨PPARγ上调miR-16的机制及其抑制脓毒症炎症反应的作用.方法 经Real time RT-PCR检测脓毒症患者和健康者的外周血单核细胞PPARγ和miR-16的表达,分析其相关性;分别用PPARγ激动剂RGZ、PPAR γsiRNA或miR-16抑制剂(antagomir-16)处理THP-1和RAW246.7,经real time RT-PCR和Western blot检测miR-16及其靶基因IKKα的表达;细胞转染含miR-16启动子的报告基因质粒,经PPARγ激动剂RGZ或拮抗剂GW9662处理后,检测细胞报告基因活性;细胞经PPAR γ激动剂RGZ处理,再经LPS处理,ELISA检测炎症因子TNFα和IL-6的表达;LPS诱导的脓毒症小鼠经PPAR γ激动剂RGZ,或经antagomir-16预处理后,再经PPARγ激动剂RGZ处理小鼠,real time RT-PCR检测小鼠外周血单核细胞中miR-16的表达,ELISA检测血清炎症因子TNFα和IL-6的表达.结果 脓毒症患者外周血单核细胞中PPARγ与miR-16的表达均降低且二者的表达呈显著负相关(P＜0.05);PPARγ通过促进miR-16的启动子活性上调miR-16的表达,进而抑制miR-16靶分子IKKα的表达(P＜0.05);PPAR γ上调miR-16后显著抑制炎症细胞产生TNFα和IL-6(P＜0.05);PPARγ上调miR-16抑制脓毒症小鼠血清TNFα和IL-6的表达(P＜0.05).结论 激动剂活化的PPARγ上调miR-16进而抑制细胞炎症因子表达及脓毒症小鼠炎症反应.     

PPARα/γ双重激动剂与2型糖尿病

越来越多的研究表明,肥胖和胰岛素抵抗能导致2型糖尿病的发病,对2型糖尿病的治疗方法也在不断改进。最近研究表明,过氧化物酶体增殖物激活受体α/γ(PPARα/γ)双重激动剂具有降血脂、改善胰岛素抵抗、抗炎、抗动脉粥样硬化等作用,是一类治疗糖尿病的新药,对其相关研究将有助于今后临床上更好的治疗2型糖尿病。     

新型过氧化物酶体增殖物激活受体激动剂阿格列扎

本文阐述了过氧化物酶体增殖物激活受体(Peroxisome proliferator activated receptors,PPARs)概念、PPARs激动剂种类及新型PPARα/γ双激动剂阿格列扎的最新研究进展.     

基于共识评分策略从传统中药库中挖掘针对埃博拉病毒三聚体糖蛋白抗病毒药物

目的:运用计算机虚拟筛选技术从传统中药数据库(TCMSP)中寻找埃博拉病毒三聚体糖蛋白(Trimeric glycoprotein of the Ebola virus,TGP-EBOV)的中药小分子抑制剂。方法:以TGP-EBOV为靶点,基于共识评分策略,采用GOLD和AutoDock两种算法的分子对接计算进行首轮筛选,然后运用ADME/T预测进行再次筛选,最后基于靶点与药物相互作用位点对候选药效分子进行相互作用分析。结果:以前人研究候选药效分子决奈达隆与胺碘酮为阳性对照,筛选出1个类药性良好的天然小分子化合物卫矛双糖甙(evobioside),它与靶标TGB-EBOV结合自由能低于决奈达隆与胺碘酮,并且确定了其中草药来源。结论:创新地采用共识评分策略进行高通量虚拟筛选TGP-EBOV抑制剂,该研究结果可促进从传统中药库中提取、设计以及实验合成抗埃博拉病毒的药效分子。