药物分子的计算机辅助理论模拟及分子设计

发布时间：2016-11-26 14:04

  本文关键词：药物分子的计算机辅助理论模拟及分子设计，由笔耕文化传播整理发布。

《兰州大学》 2014年

药物分子的计算机辅助理论模拟及分子设计

邓芳芳  

【摘要】：传统的药物分子设计方法不仅耗时耗力,而且有一定的盲目性,不能够快速有效地找到新的药物分子。随着计算机技术的不断发展,计算化学成为了快速发展的一门学科,计算机辅助药物分子设计方法逐渐成熟,成为了药物分子设计的主要手段之一。各种模拟方法不断应用到药物分子设计中,如定量结构活性关系、分子对接和分子动力学模拟等。本学位论文运用定量结构活性关系对HIV-1(Human Immunodeficiency Virus)抑制剂,GPR55(G-protein Receptor55)扣J制剂和TLR8(Toll-like Receptor8)激动剂进行了研究,建立了可靠的、稳定的模型,并且对所建模型进行了验证。此外,利用分子对接和分子动力学分别对HIV-1抑制剂与HIV-1蛋白酶、TLR8激动剂与TLR8受体进行了理论模拟,得到了药物分子和蛋白之间的作用模式,为进一步研究提供理论指导。 论文的第一章,主要介绍了理论模拟研究方法的背景及进展,理论方法主要有：基于SMILES (Simplified Molecular Input Line Entry System)编码和基于分子描述符的二维定量结构活性关系(Two-dimensional Quantitative Structure-activity Relationship,2D-QSAR)、三维定量结构活性关系(Three-dimensional Quantitative Structure-activity Relationship,3D-QSAR)、分子对接(Molecular Docking)以及分子动力学(Molecular Dynamics)。最后简要地介绍了本论文的几个主要工作。 论文的第二章,利用定量构效关系、分子对接和分子动力学的方法来研究HIV-1抑制剂。首先利用基于分子描述符和基于SMILES编码的方法建立了多个可靠的2D-QSAR模型,并分析了影响药物活性的因素。其次,利用分子对接和分子动力学模拟研究HIV-1抑制剂和HIV-1蛋白酶(1BDR)之间的相互作用,从而得到药物和蛋白之间的作用模式,为进一步了解其机理提供了一定帮助。 论文的第三章,利用传统的多元线性回归、基于SMILES编码的新型方法,和3D-QSAR中的比较分子力场分析(Comparative Molecular Field Analysis, CoMFA)和比较分子相似性指数分析(Comparative Molecular Similarity Index Analysis, CoMSIA)对GPR55拮抗剂进行了建模,得到了多种可靠的模型,并分析了影响药物活性的一些因素。其次利用多种检验方法对所建模型的预测能力进行了检验。最后利用提出的模型对文献中没有活性值的28个化合物进行了理论预测,同时设计了6个理论活性较高的化合物。 论文的第四章,利用基于SMILES编码的方法和3D-QSAR中的CoMFA和CoMSIA方法对TLR8激动剂进行了研究,建立了可靠的模型,并对模型进行了验证,通过分析CoMFA和CoMSIA的等势图,得到了影响药物活性的因素,为设计新的药物提供了理论指导。最后利用分子对接和分子动力学模拟,对TLR8激动剂和TLR8受体(3W3K)之间的相互作用模式进行了研究。

【关键词】：
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TQ460.1
【目录】：

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1 于瑞莲,胡恭任;环境化学中有机化合物毒性的QSAR研究方法[J];环境科学与技术;2003年01期

2 闫小毅;TLR7介导抗病毒免疫应答研究进展[J];国外医学(免疫学分册);2005年05期

3 徐筱杰,陈丽蓉;化学及生物体系中的分子识别[J];化学进展;1996年03期

4 孙午;熊莺;傅颖媛;;Toll样受体的研究进展[J];实验与检验医学;2008年04期

5 唐启义,唐洁;偏最小二乘回归分析在均匀设计试验建模分析中的应用[J];数理统计与管理;2005年05期

6 陈玮,黄象男;计算机辅助药物设计研究[J];三门峡职业技术学院学报;2003年01期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王丹玲;陈锦飞;;肿瘤微环境与肿瘤的进展和转移[J];癌症进展;2010年05期

2 李顺来;王存铎;李秀艳;杜洪光;;一类双氯芬酸类似物环氧合酶抑制剂作用模式的理论研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2011年01期

3 秦涛;马翠翠;;从小分子药物中探求药物研发新思路[J];北京联合大学学报(自然科学版);2011年03期

4 陈小燕;王友升;安琳;王郅媛;郭晓敏;王贵禧;李丽萍;;桃果实低温贮藏期间挥发性物质与感官特性的关系——偏最小二乘回归分析法[J];北京工商大学学报(自然科学版);2010年04期

5 王占黎;;开展计算机辅助药物设计教学的思考[J];包头医学院学报;2012年02期

6 宋美芳;金沈锐;曾南;沈映君;;荆芥、桂枝挥发油对LPS体外刺激小鼠腹腔巨噬细胞TLR2/4通路的影响[J];成都中医药大学学报;2011年02期

7 舒茂;王远强;林勇;林治华;;基于定量构效关系预测血管紧张素转化酶抑制剂活性[J];重庆工学院学报(自然科学版);2009年11期

8 张娅;丁元;王远强;王伯初;;多肽定量构效关系建模方法[J];重庆理工大学学报(自然科学);2011年05期

9 张林,苏晓渝,谢如刚;索烃合成研究进展[J];材料导报;1999年01期

10 杨坤;张健;蒋华良;朱维良;王希诚;;钙调蛋白构象变化路径[J];大连理工大学学报;2009年04期

中国重要会议论文全文数据库 前7条

1 仝建波;王平;车挺;陈洋;徐夏梦;;基于虚拟蛋白质受体原子探针的分子表面随机采样法研究抗艾滋病药物QSAR[A];中国化学会第28届学术年会第14分会场摘要集[C];2012年

2 庄绪静;曹雅忠;李克斌;尹姣;;同源建模和分子对接方法的应用与发展[A];植保科技创新与病虫防控专业化——中国植物保护学会2011年学术年会论文集[C];2011年

3 ;Molecular Linear Motor in Water Driven by Non-uniform Electric Field[A];第十二届现代数学和力学会议论文集[C];2010年

4 ;A Robust Adaptive Hybrid Genetic Simulated Annealing Algorithm for the global optimization of multimodal functions[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference（CCDC）[C];2011年

5 王存新;焦雄;陈慰祖;李春华;;基于能量的氨基酸加权网络的构建及其应用[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集（下册）[C];2007年

6 刘敏;曾涛;徐开阔;包小源;孙华志;刘燕茹;;一种基于免疫遗传算法的分子对接构象搜索策略[A];第26届中国数据库学术会议论文集（B辑）[C];2009年

7 于志强;刘超男;郑世民;李岩;;鸡TLR-7蛋白的原核表达和多克隆抗体制备及其应用[A];2012年中国畜牧兽医学会兽医病理学分会暨中国病理生理学会动物病理生理专业委员会学术研讨会论文集[C];2012年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 朱蓓蓓;溴化锂水溶液微观特性的分子动力学研究[D];大连海事大学;2010年

2 徐涛;基于分子模拟的脂肪酶LipK107结构与功能关系研究及理性设计[D];华东理工大学;2011年

3 沈杰;药物ADMET理论预测方法开发和靶向雌激素受体的药物设计研究[D];华东理工大学;2011年

4 张琼;CuAAC点击反应在合成有机功能材料中的应用及其理论研究[D];华东理工大学;2010年

5 刘雅琴;整合素抑制剂RGD环肽的合成、筛选及其生物活性研究[D];浙江大学;2009年

6 孙浩;糖原合成酶激酶-3β结构与功能的动力学模拟研究[D];浙江大学;2009年

7 扈国栋;几个生物体系的分子动力学模拟和自由能计算研究[D];山东师范大学;2011年

8 历春;Foxp3在肺癌细胞中的作用及TLR4对其调控的研究[D];吉林大学;2011年

9 吴汉青;TLR9在胰腺癌中的表达及其对胰腺癌生物学行为的影响及机制研究[D];华中科技大学;2011年

10 谢晓芸;几种典型内分泌干扰物与人血清白蛋白相互作用的研究[D];兰州大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 史新奕;药物设计中半柔性分子对接优化算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 李焕;基于量子化学计算的药物活性定量构效关系研究[D];河南师范大学;2010年

3 王超楠;计算机辅助流感病毒药物神经氨酸酶抑制剂的筛选与设计[D];河南师范大学;2010年

4 孙馨;二甲基精氨酸二甲胺水解酶-1的理论研究[D];哈尔滨理工大学;2010年

5 潘善飞;药物分子与手性固定相的相互作用研究[D];浙江大学;2011年

6 赵婵娟;基于正交最小二乘法的EIV模型及其医学应用[D];山西医科大学;2011年

7 牛瑞娟;P450酶系中两类重要蛋白的理论研究[D];吉林大学;2011年

8 刘晶;G蛋白偶联受体拮抗剂的QSAR研究[D];大连理工大学;2011年

9 闫玉莲;整合素拮抗剂分子对接及定量构效关系研究[D];大连理工大学;2011年

10 杨俊峰;大蒜素衍生物对巨噬细胞抗癌作用的调控及其构效关系研究[D];西南大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 秦惠基,胡家荣;生物信息学的兴起及展望[J];广东药学院学报;1999年01期

2 张大仁,黄庆国,韩朔睽,王连生;分子表面积的精确和经验计算及其在QSAR中的应用[J];环境化学;1994年03期

3 蒋华良,胡增建,陈建忠,顾健德,朱维良,陈凯先,嵇汝运;配体-受体相互作用的计算机模拟及其在药物设计中的应用[J];化学进展;1998年04期

4 徐筱杰,侯廷军,王俊梅,廖宁,骆宏鹏,郭森立;基于分子间相互作用的分子设计系统-P U M D S[J];计算机与应用化学;1999年05期

5 蔡文生，，邵学广，张懋森;生物大分子图形软件的研制[J];计算机与应用化学;1996年03期

6 胡文祥，陈永健，恽榴红;药物构效关系研究与药物设计中常用计算机软件[J];军事医学科学院院刊;1995年02期

7 方开泰;均匀设计及其应用[J];数理统计与管理;1994年01期

8 陈凯先;生物大分子体系及其相互作用的计算机模拟[J];生命科学;1994年03期

9 陈润生;生物信息学[J];生物物理学报;1999年01期

10 黄文龙;定量药物设计研究概况[J];药学进展;1994年02期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 胡玉才;宋学梓;牛雪平;王良明;;几类药物分子的HMO计算 Ⅱ内酯类化合物的HMO计算[J];内蒙古大学学报(自然科学版);1983年01期

2 马贵斌,高飞,任斌知,杨频;荧光法研究药物分子与人血清白蛋白的结合作用[J];化学学报;1995年12期

3 苏宇,廖显威;4种药物分子荧光光谱的量子化学研究[J];四川师范大学学报(自然科学版);2000年03期

4 侯端杰;李静;黄荣初;;新型降血压药物分子K—252a结构相似物的合成[J];广州化学;1992年04期

5 杨频;“两极互补”和“相似者相容”原理在生物、药物作用中的体现[J];化学通报;1996年08期

6 陈元柱;;天然有机抗肿瘤药物分子中的部分共轭五员环及其异常结构[J];化学通报;1988年02期

7 孙文艳;冯圣玉;;树枝状大分子在药物领域的应用研究进展[J];化工科技;2006年02期

8 刘华;徐科;刘红;徐红;;抗生素类药物与血清蛋白相互作用的研究进展[J];化工时刊;2010年10期

9 ;行业信息[J];纳米科技;2005年05期

10 李路;张贵生;;稀有糖的合成方法研究[J];有机化学;2008年07期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张应烙;;昆虫共生菌-新药物分子的重要来源[A];第十届全国药用植物及植物药学术研讨会论文摘要集[C];2011年

2 张应烙;;昆虫共生菌-新型药物分子的广泛来源[A];2011年全国药物化学学术会议——药物的源头创新论文摘要集[C];2011年

3 刘天军;宋存先;孙洪范;冷希岗;王彭延;;药物释放膜的合成与行为研究[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年

4 李玉红;赵孔双;宋超;韩英;;壳聚糖膜对几种有机物的吸附和释放过程的实时介电监测[A];中国化学会第十届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2004年

5 王小永;万子溱;安学琴;沈伟国;;纳米药物微胶囊载体的构筑及性能研究[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年

6 白同春;;疏水性药物分子的溶解热力学性质[A];中国化学会第十三届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要集[C];2006年

7 黎星术;;多靶点抗阿尔茨海默病药物药物分子的设计合成及活性研究[A];2011年全国药物化学学术会议——药物的源头创新论文摘要集[C];2011年

8 丁元华;郭荣;;表面活性剂对硫堇与核酸相互作用的影响[A];中国化学会第十一届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2007年

9 徐筱杰;古江勇;陈丽蓉;;药用天然产物的网络药理学研究[A];中国化学会第28届学术年会第14分会场摘要集[C];2012年

10 李德昌;季葆华;刘明升;黄永刚;;艾滋病病毒蛋白酶与药物分子结合的动力学分析[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 仇逸;[N];医药经济报;2005年

2 吉恩;[N];中国医药报;2007年

3 紫箕;[N];医药经济报;2007年

4 记者 仇逸;[N];人民日报;2005年

5 王 亮;[N];中国中医药报;2006年

6 冯卫东;[N];科技日报;2007年

7 本报通讯员 王福龙 祁振生;[N];廊坊日报;2008年

8 东敏;[N];大众科技报;2006年

9 宏民;[N];中国医药报;2007年

10 董智;[N];中国医药报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 曲凤玉;药物分子在介孔分子筛中的组装、自组装及缓/控释研究[D];吉林大学;2006年

2 郝明;基于化学信息学方法的药物分子计算研究[D];大连理工大学;2012年

3 刘霞;波长检测型表面等离子体子共振传感器的性能改进及其应用[D];吉林大学;2006年

4 苏国林;用电子动量谱学研究分子芯轨道及一些基本物理化学问题[D];清华大学;2006年

5 牟兰;瓜环与药物分子自组装体系结构及性能研究[D];贵州大学;2007年

6 陈艳晶;壳聚糖和药物分子与生物大分子相互作用及其分析应用的研究[D];山东大学;2007年

7 尚永辉;主—客体分子间相互作用的光电分析及人工神经网络预估研究[D];西北大学;2011年

8 郭明;喹诺酮药物与血清蛋白和DNA结合反应的研究方法及作用机制[D];浙江大学;2004年

9 周原;药物取代基参数的构建及应用[D];重庆大学;2006年

10 乔春玉;药物与生物大分子相互作用的研究[D];吉林大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 邓芳芳;药物分子的计算机辅助理论模拟及分子设计[D];兰州大学;2014年

2 罗海燕;一种新的测定药物分子与蛋白质相互作用参数的方法[D];西北大学;2010年

3 刘小强;药物分子的光谱电化学几电化学研究[D];河南大学;2001年

4 李云飞;部分有机污染物及典型药物分子的构效关系研究[D];陕西科技大学;2011年

5 李小红;药物分子在体内形成NO过程以及磺胺等类药物结构活性关系研究[D];四川大学;2001年

6 李慧;荧光光谱法研究磺化杯芳烃与药物分子的相互作用[D];山西大学;2008年

7 张金叶;药物小分子在超分子凝胶中扩散行为的研究[D];华中科技大学;2007年

8 张淼;叶酸—环糊精键接物的合成及其与抗癌活性药物分子的包合行为研究[D];昆明理工大学;2012年

9 薛春霞;药物分子与牛血清白蛋白相互作用的研究[D];西安建筑科技大学;2006年

10 苏永超;量子化学方法研究分子结构和化学反应过程[D];中国科学院研究生院（武汉物理与数学研究所）;2006年

  本文关键词：药物分子的计算机辅助理论模拟及分子设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：194626