基于酪氨酸為端基的ACE三肽抑制劑的構(gòu)效關(guān)系研究
本文關(guān)鍵詞:基于酪氨酸為端基的ACE三肽抑制劑的構(gòu)效關(guān)系研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(angiotensin converting enzyme, ACE)抑制劑一直是抗高血壓藥物研究方向的熱點(diǎn)。而食物蛋白源ACE抑制肽因?yàn)槠浒踩,副作用小,易吸收等特點(diǎn)而被廣泛關(guān)注。本文對以酪氨酸為端基的ACE抑制三肽進(jìn)行定量構(gòu)效研究建模,通過模型篩選出未經(jīng)報(bào)道的高活性三肽進(jìn)行體外活性驗(yàn)證。并選出活性良好的三肽進(jìn)行分子動(dòng)力學(xué)模擬和核磁共振波譜研究,來探究三肽的微觀結(jié)構(gòu)與活性之間的關(guān)系。論文由以下三部分組成: 第一,收集以酪氨酸(Tyrosine, Y)為端基的ACE抑制三肽的活性數(shù)據(jù)。通過以三種不同的氨基酸描述子Z-scales,ISA-ECI,MS-WHIM對以酪氨酸為端基的ACE抑制三肽進(jìn)行定量構(gòu)效關(guān)系研究,用最小二乘法進(jìn)行多元線性回歸建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析和預(yù)測,,對三種模型的預(yù)測和可靠性進(jìn)行比較和分析。結(jié)果表明酪氨酸端基ACE抑制三肽運(yùn)用經(jīng)典描述子Z-scales建立的QSAR模型最好。并通過該模型預(yù)測未報(bào)道的該類三肽的活性值。其QSAR研究結(jié)果顯示,以酪氨酸為端基的ACE抑制三肽第二位氨基酸的電性參數(shù)是抑制活性的最大影響因素。而第一位氨基酸的疏水性,分子體積以及空間屬性對整個(gè)抑制肽的影響力位居其次。通過模型預(yù)測和篩選,得出三肽IRY,IEY,LRY等的活性較強(qiáng)。 第二,對由模型篩選出的未報(bào)道三肽進(jìn)行合成,并通過體外活性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證出這些三肽的IC50值。設(shè)計(jì)比對因素實(shí)驗(yàn),以濃度吸光度等參數(shù)為參考標(biāo)準(zhǔn),對實(shí)驗(yàn)過程中條件選擇進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,并確定最佳方案。運(yùn)用苯磺酰氯比色法測定一批模擬預(yù)測結(jié)果顯示具有較強(qiáng)ACE抑制活性的三肽,并通過同樣的方法測得常用ACE抑制劑賴諾普利的活性進(jìn)行對比。其中IEY,IRY,LEY的logIC50分別為-0.203,-0.127,-0.01,而賴諾普利的活性為-1.887,活性結(jié)果取得較理想預(yù)期。與模型預(yù)測值吻合,驗(yàn)證了模型可靠性。 第三,采用分子動(dòng)力學(xué)模擬(MD)結(jié)合核磁共振1H-NMR、1H-1H-COSY、1H-1H-NOESY方法對篩選出的活性最高的三肽(IEY)在具有生物活性的水溶液以及強(qiáng)蛋白質(zhì)變性劑DMSO中的弱相互作用和構(gòu)象變化進(jìn)行分析。分子動(dòng)力學(xué)模擬結(jié)果表明IEY在水溶液中處于伸展構(gòu)象為主,并且可以觀察到折疊現(xiàn)象,折疊和伸展構(gòu)象在不斷互相轉(zhuǎn)化中;而IEY在DMSO中以伸展構(gòu)象為主,幾乎不能觀察到折疊半折疊構(gòu)象。通過核磁共振實(shí)驗(yàn)的結(jié)果驗(yàn)證了兩個(gè)不同體系的MD分析的準(zhǔn)確性。 通過固定一端氨基酸進(jìn)行QSAR模型建立的基礎(chǔ)思想,對模型篩選出的活性最佳ACE三肽抑制劑進(jìn)行驗(yàn)證,并通過分子動(dòng)力學(xué)模擬與核磁共振相結(jié)合的方法對該類三肽進(jìn)行微觀性質(zhì)研究;以上研究結(jié)果對該類具有ACE抑制活性的肽在檢驗(yàn)、預(yù)測和篩選中具有積極的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】:酪氨酸 血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑 定量構(gòu)效關(guān)系 分子動(dòng)力學(xué)模擬 核磁共振波譜
【學(xué)位授予單位】:廣東藥學(xué)院
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:R3411
【目錄】:
- 目錄3-6
- 摘要6-8
- Abstract8-10
- 第一章 前言10-36
- 1.1 引言10-11
- 1.2 血管緊張素轉(zhuǎn)化酶及其抑制劑的研究簡介11-16
- 1.2.1 血管緊張轉(zhuǎn)化酶的結(jié)構(gòu)與作用機(jī)制11-12
- 1.2.2 血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑概述12-16
- 1.2.2.1 人工合成 ACE 抑制劑13-14
- 1.2.2.2 食源性 ACE 抑制肽14-16
- 1.3 食源性血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑的 QSAR 研究16-17
- 1.3.1 定量構(gòu)效關(guān)系研究介紹16
- 1.3.2 定量構(gòu)效關(guān)系在肽類物質(zhì)研究介紹16-17
- 1.4 ACE抑制肽活性測定研究17-19
- 1.4.1 ACE抑制肽活性測定原理17-18
- 1.4.2 ACE抑制肽活性測定研究進(jìn)展18-19
- 1.5 生物活性肽的分子動(dòng)力學(xué)模擬19-23
- 1.5.1 分子動(dòng)力學(xué)模擬簡介19-20
- 1.5.2 分子動(dòng)力學(xué)模擬的發(fā)展20-21
- 1.5.3 生物活性肽的分子動(dòng)力學(xué)模擬研究進(jìn)展21-23
- 1.6 核磁共振技術(shù)23-25
- 1.6.1 核磁共振技術(shù)簡介23-24
- 1.6.2 核磁共振技術(shù)與分子動(dòng)力學(xué)模擬的結(jié)合24-25
- 1.7 本文選題意義25-26
- 參考文獻(xiàn)26-36
- 第二章 基于酪氨酸端基的 ACE 三肽抑制劑定量構(gòu)效關(guān)系研究36-50
- 2.1 建模方法37-39
- 2.1.1 以Y端基的血管緊張素酶抑制三肽的收集37
- 2.1.2 Z-scales,ISA-ECI,MS-WHIM描述符37-38
- 2.1.3 logP值38-39
- 2.2 QSAR建模與模型檢驗(yàn)39-40
- 2.3 結(jié)果與討論40-46
- 2.3.1 Z-scales為描述子QSAR建模研究40-43
- 2.3.2 ISA-ECI,MS-WHIM為描述子QSAR建模研究43-45
- 2.3.3 模型的分析和預(yù)測以及活性三肽的篩選45-46
- 2.4 小結(jié)46-47
- 參考文獻(xiàn)47-50
- 第三章 苯磺酰氯比色法測定 ACE 抑制肽的抑制活性50-60
- 3.1 實(shí)驗(yàn)原理50-51
- 3.1.1 ACE 與 HHL 的反應(yīng)50-51
- 3.1.2 產(chǎn)物馬尿酸的測定51
- 3.2 材料與方法51
- 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料51
- 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器51
- 3.3 實(shí)驗(yàn)方法51-54
- 3.3.1 喹啉環(huán)境下492nm 處測定苯磺酰氯-馬尿酸結(jié)合物(BSC-HA)探究51-52
- 3.3.2 苯磺酰氯-馬尿酸結(jié)合物(BSC-HA)標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定52-54
- 3.4 IEY 對 ACE 活性抑制活性測定54-56
- 3.4.1 抑制率的測定54-56
- 3.4.2 半數(shù)抑制量對數(shù)的計(jì)算56
- 3.5 IRY,LEY 對 ACE 半數(shù)抑制率的測定56
- 3.6 抑制三肽與血管緊張素抑制藥賴諾普利(lisinopril)的對比56-57
- 3.7 小結(jié)57-58
- 參考文獻(xiàn)58-60
- 第四章 IEY 在不同溶液中的分子動(dòng)力學(xué)模擬研究及其核磁共振分析60-97
- 4.1 分子動(dòng)力學(xué)模擬細(xì)節(jié)60-64
- 4.1.1 模擬細(xì)節(jié)60-64
- 4.1.1.1 模擬條件60-61
- 4.1.1.2 計(jì)算方法及勢能參數(shù)61-64
- 4.2 分子動(dòng)力學(xué)模擬分析64-79
- 4.2.1 IEY在水溶液中的分子動(dòng)力模擬64-68
- 4.2.2 IEY在水溶液中的氫鍵分析68-75
- 4.2.2.1 IEY在水溶液中C-H···O形成氫鍵的分析70-71
- 4.2.2.2 IEY在水溶液中N-H···O形成氫鍵的分析71
- 4.2.2.3 IEY上氫鍵作用71-72
- 4.2.2.4 水溶液中形成簇團(tuán)對IEY構(gòu)型影響研究72-75
- 4.2.3 IEY在DMSO溶液中的分子動(dòng)力模擬75-77
- 4.2.4 IEY在水溶液與DMSO溶液中分子內(nèi)距離對比77-79
- 4.3 核磁共振實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論79-89
- 4.3.1 核磁共振實(shí)驗(yàn)79-80
- 4.3.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器79
- 4.3.1.2 實(shí)驗(yàn)材料79
- 4.3.1.3 溶劑配制79-80
- 4.3.2 IEY 水溶液中核磁共振的氫譜歸屬與分析80-85
- 4.3.2.1 IEY 水溶液中 H 歸屬80-82
- 4.3.2.2 變溫狀態(tài)下 IEY 水溶液中 H 歸屬82-85
- 4.3.3 IEY 在 DMSO 中氫譜的歸屬與分析85-89
- 4.3.3.1 IEY 在 DMSO 溶液中 H 歸屬85-87
- 4.3.3.2 變溫狀態(tài)下 IEY 在 DMSO 溶液中 H 歸屬87-89
- 4.4 IEY 在水及 DMSO 溶液中相關(guān)氫 NOESY 譜分析89-93
- 4.4.1 IEY 在水溶液中 NOESY 譜分析及其構(gòu)象分析89-91
- 4.4.2 IEY 在 DMSO 溶液中 NOESY 譜分析及其構(gòu)象分析91-93
- 4.5 小結(jié)93-94
- 參考文獻(xiàn)94-97
- 第五章 結(jié)論與展望97-99
- 5.1 結(jié)論97-98
- 5.2 展望98-99
- 碩士期間發(fā)表論文99-100
- 致謝100-101
- 附錄101-110
【參考文獻(xiàn)】
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