分子對接程序重構(gòu)G--四鏈體--配體小分子復(fù)合物的能力評價.pdf

1、核酸G-四鏈體是由鳥嘌呤富G序列形成的特殊核酸二級結(jié)構(gòu)，在基因的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯中發(fā)揮重要作用。靶向G-四鏈體的化學(xué)小分子呈現(xiàn)了很好的抗腫瘤和抑制病毒的活性。但目前發(fā)現(xiàn)的G-四鏈體配體由于缺乏選擇性，細(xì)胞毒性較高，因此需要發(fā)現(xiàn)新的選擇性的G-四鏈體配體。分子對接方法是發(fā)現(xiàn)新型G-四鏈體配體的常用方法，但已開發(fā)的分子對接軟件絕大多數(shù)是基于蛋白-藥物相互作用體系開發(fā)的，其描述G-四鏈體-配體相互作用的準(zhǔn)確性還有待評價。
　　為此，本論

2、文搜集整理了PDB數(shù)據(jù)庫中G-四鏈體-配體復(fù)合物結(jié)構(gòu)，測試了常用分子對接軟件對G-四鏈體-配體相互作用的描述能力。在此基礎(chǔ)上，采用“一致性”分子對接的虛擬篩選策略，篩選了靶向端粒G-四鏈體的選擇性配體小分子，并測試了這些小分子的活性。
　　本論文包括以下三個部分:
　　1.建立了G-四鏈體-配體復(fù)合物測試集。測試集包含29個G-四鏈體-配體復(fù)合物結(jié)構(gòu)（34個樣本）的測試集，且該測試集具有公平、完整、多樣化等特點。
　　

3、2.評估了常用分子對接軟件對G-四鏈體-配體復(fù)合物重構(gòu)的綜合表現(xiàn)。參照CASF方法(Comparative Assessment of Scoring Functions，CASF)，評估了Autodock、Autodock Vina、GOLD、LEDOCK、PLANTS五種對接軟件對G-四鏈體-配體復(fù)合物的重構(gòu)表現(xiàn)。結(jié)果顯示:
　　(1)對接能力:PLANTS對接成功率最高，其對配體的對接成功率為38.24％，同時對配體母核的對

4、接成功率為41.18％，但該程序?qū)映晒β室资芘潴w初始構(gòu)象影響。Autodock、Autodock Vina、GOLD+GoldScore對接成功率良好，且受配體初始構(gòu)象影響較小。
　　(2)采樣能力:PLANTS采樣成功率最高，其對配體采樣成功率為47.06％，同時對配體母核采樣成功率為76.47％。組合LEDOCK和PLANTS兩個對接軟件，采樣成功率有明顯提高，母核采樣成功率達(dá)到91.18％，由于側(cè)鏈柔性較大配體采樣成功率最

5、高為52.94％。此外，組合多種分子對接軟件，配體采樣成功率最高達(dá)到61.76％，配體母核采樣成功率最高達(dá)到94.12％，采樣成功率略有提高。
　　(3)打分函數(shù)篩選能力:在打分前10％，20％，30％范圍，GOLD+ASP對配體篩選成功率均最高，其對應(yīng)的虛擬篩選成功率依次為79.17％，83.33％，91.67％;Autodock對配體母核篩選成功率均最高，篩選成功率分別為82.35％，91.18％，97.06％。
　　(

6、4)打分函數(shù)排名能力:在打分排名前10％和前20％范圍，Autodock打分函數(shù)對最佳對接構(gòu)象排名成功率均最高，且以排名前10％為限，Autodock排名成功率為35.29％;以排名前20％為限，其排名成功率為44.12％。此外，以排名前30％為限，GOLD+ASP排名成功率最高，其排名成功率達(dá)到62.50％。
　　4.以端粒G-四鏈體為靶標(biāo)，得到選擇性識別端粒G-四鏈體的配體小分子。通過虛擬篩選最終選擇20個化合物并購買。生物物

7、理檢測發(fā)現(xiàn)活性化合物B08對端粒G-四鏈體有穩(wěn)定作用（B08濃度為100μM時，△Tm為6.2℃），而對雙鏈DNA幾乎無影響。采用相似性搜索方法挑選高活性化合物，得到與其結(jié)構(gòu)相似的化合物D04、C04，兩化合物對端粒G-四鏈體的穩(wěn)定作用進(jìn)一步提高（化合物D04、C04濃度為100μM時，△Tm分別為16℃、10.3℃）。同時，細(xì)胞活性初篩實驗發(fā)現(xiàn)，在濃度為5μM時，D04對H226細(xì)胞抑制率為90.13％，且對A549細(xì)胞抑制率為92.