本文選題：虛擬篩選　切入點：結(jié)構(gòu)優(yōu)化　出處：《中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院》2007年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】： 人白細胞介素-6(human interleukin-6，hIL-6)是一種多功能細胞因子，在免疫應(yīng)答、造血調(diào)控和急性期反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。然而hIL-6及其受體(hIL-6R)的異常表達與許多自身免疫性疾病和腫瘤的發(fā)病機制及發(fā)展進程密切相關(guān)。因此，研制針對hIL-6的拮抗劑將可能有助于IL-6相關(guān)疾病的治療。目前已經(jīng)有hIL-6的單克隆抗體用于Ⅰ期臨床試驗，但還未見有特異性拮抗hIL-6功能的小分子化合物上市的報道。因此本研究基于hIL-6空間構(gòu)象以及hIL-6與hIL-6R相互作用復(fù)合物的結(jié)構(gòu)信息，利用計算機虛擬篩選及合理設(shè)計方法，篩選獲得hIL-6拮抗先導(dǎo)化合物，通過生物學實驗驗證其活性，從而確定其中的重要官能團，為新型自主知識產(chǎn)權(quán)的hIL-6小分子拮抗藥物的研制奠定基礎(chǔ)。具體研究內(nèi)容概括如下： 1、基于hIL-6·hIL-6R復(fù)合物結(jié)構(gòu)虛擬篩選小分子拮抗化合物 借助(hIL-6·hIL-6R·gp130)_2復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)，利用距離幾何學、分子間氫鍵形成理論合理確定hIL-6與hIL-6R作用的關(guān)鍵區(qū)域。根據(jù)hIL-6空間構(gòu)象以及確定的活性區(qū)域從ACD、MDDR數(shù)據(jù)庫中虛擬篩選具有潛在拮抗hIL-6功能的三類小分子化合物A、B、C。競爭ELISA初步驗證三類化合物均能劑量依賴性地與hIL-6競爭結(jié)合hIL-6R。選用hIL-6增殖依賴的XG-7細胞(人多發(fā)性骨髓瘤細胞)作為篩選模型，采用MTT、~3H-TdR摻入、ATPLite三種方法檢測化合物A、B、C的拮抗活性，結(jié)果顯示只有化合物A能抑制XG-7細胞的增殖并呈劑量依賴性，而化合物B、C沒有明顯的拮抗效果。在檢驗化合物A的細胞毒性實驗中，化合物A在劑量范圍內(nèi)對L929與SP2／0細胞無明顯毒性。Giemsa染色與DNA ladder實驗表明化合物A在0.1μg／ml時就能阻斷hIL-6的作用，導(dǎo)致XG-7細胞產(chǎn)生凋亡。 2、hIL-6拮抗化合物的結(jié)構(gòu)優(yōu)化 初步篩選的化合物A具有一定的拮抗hIL-6的功能，但其競爭能力、抑制活性較低。而化合物B、C盡管在細胞水平?jīng)]有表現(xiàn)出預(yù)期的生物學功能，，但在分子水平卻呈現(xiàn)出比化合物A更好地競爭hIL-6結(jié)合hIL-6R的能力。因此以化合物A的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，同時結(jié)合化合物B、C識別hIL-6R區(qū)域特征，利用位點生長方法對化合物A進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。通過ACD、MDDR數(shù)據(jù)庫的虛擬篩選及結(jié)構(gòu)評價，得到化合物D。競爭ELISA結(jié)果表明，化合物D競爭結(jié)合hIL-6R的能力強于化合物A。細胞增殖抑制實驗表明，化合物D能劑量依賴性地抑制XG-7及7TD1細胞的增殖，并且抑制率高于化合物A。在Giemsa染色與DNA ladder實驗中，化合物D同樣能阻斷hIL-6的作用，導(dǎo)致XG-7及7TD1細胞產(chǎn)生凋亡，其生物學效應(yīng)強于化合物A。 本論文基于hIL-6空間構(gòu)象、hIL-6與hIL-6R相互識別的功能域及結(jié)構(gòu)特征，通過虛擬篩選、結(jié)構(gòu)優(yōu)化獲得hIL-6拮抗先導(dǎo)化合物。通過生物學實驗證實，獲得的先導(dǎo)化合物能夠阻斷hIL-6的生物學功能。hIL-6拮抗先導(dǎo)化合物的獲得以及對其重要官能團的確定，為進一步研發(fā)hIL-6小分子拮抗劑奠定了基礎(chǔ)。
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【學位授予單位】：中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：R392

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

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本文編號：1606923