發(fā)布時間：2020-10-27 06:36

【摘要】：轉化生長因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)是一種細胞因子超家族,具有促使細胞生長和轉化的功能。TGF-β在人體中扮演著腫瘤促進因子的角色,可加速組織纖維化和細胞外基質沉積的進程,對人體的免疫系統(tǒng)造成破壞,刺激血管生成,促進上皮-間質轉化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)。因此,能切斷TGF-β的信號傳導通路的抑制劑在腫瘤診療和抗纖維化診療等多個領域中具有廣泛的應用前景。ALK5是TGF-β的蛋白受體,由于ALK5在TGF-β的信號傳導途徑中起著關鍵的作用,在癌癥治療和抗組織纖維化過程中,它被看作是醫(yī)治這些疾病的關鍵靶點。p38絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,p38 MAPK)和ALK5的蛋白序列具有高度同源性,所以對ALK5具有抑制活性的小分子在抑制ALK5的時候也可能會對p38 MAPK產生一定程度的抑制作用。但是,這些抑制劑對p38 MAPK抑制作用究竟是會發(fā)揮出雙靶點的抑制作用,還是會導致該類藥物的毒副作用,目前尚未見文獻報道。因此找到選擇性強的ALK5抑制劑十分重要。近年來一系列的ALK5小分子抑制劑已經(jīng)問世,然而這些小分子抑制劑與蛋白相互作用的機制尚未闡明。本文通過二維定量構效關系(2D-quantitative structure-activity relationship,2D-QSAR)、分子對接(Molecular docking)、分子動力學模擬(Molecular dynamics simulation)和結合自由能計算等方法,研究了抑制劑與蛋白激酶ALK5的相互作用機制。在定量構效模型研究中,本文使用相關系數(shù)r~2、外部驗證相關系數(shù)r~2_(test)、抽一法交互驗證系數(shù)q~2_(LOO)等預測2D-QSAR模型的擬合程度,預測能力和魯棒性。經(jīng)過計算,本文得到的兩個定量構效模型的抽一法交叉驗證系數(shù)q~2_(LOO)分別為0.571和0.629,外部驗證相關系數(shù)r~2_(test)分別為0.703和0.764。這些系數(shù)的值證明本文預測得到的2D-QSAR模型是合理有效的。此外,在結合自由能計算中,通過分子力學/廣義波恩表面積方法(Molecular Mechanics/Generalized Born Surface Area,MM/GBSA)計算得到的結合自由能的排序與實驗結果是一致的。在對結合自由能的分析中,我們發(fā)現(xiàn)范德華能量項對小分子配體與蛋白的結合影響最為顯著,并確定了氨基酸殘基Val219、Lys232、Tyr282、His283、Leu340和Asp351能與抑制劑形成較強的相互作用。這些結果都為進一步設計活性和選擇性更強的ALK5抑制劑提供了理論基礎。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R91
【圖文】：

的建立進行偏最小二乘法回歸分析，晶體結構是從 PDB 數(shù)據(jù)庫中配體為 SB431542。進行分子白中的雜原子和小分子配體 S分子均要去除，因為 002 水分子在 pH 值為 7.0 下的質子化狀ian View 畫好化合物 A 和 B 平上進行結構優(yōu)化計算，以獲如圖 3.1 所示。

圖 3.2 對接構象和原始構象的對比示意圖狀結構代表 SB431542 的對接構象，而另 A 和 B 分別與 ALK5 進行對接，對接構選定集群中構象的數(shù)目，都處于相對較高主要的結合模式。我們還可以發(fā)現(xiàn) A 對值高，這與實驗值 IC50ALK5的排序是一化合物 A, B and SB431542 和 ALK5 的對接結集群的構象數(shù)目 結合能(kcal/mol) 37 -10.23 42 -10.19

345 ns 后達到平衡�？梢杂脕磉M一步的分析。圖3.4 在20 ns分子動力學模擬過程中各復合物的RMSD曲線 (ALK5-A:黑色, ALK5-B:紅色,ALK5-SB431542:藍色）。在此基礎上，我們計算了各體系中 ALK5 各個殘基的均方根波動(root meansquare fluctuation, RMSF)，以評價各個殘基的柔性。如圖 3.5 所示，三個體系中的各殘基的 RMSF 曲線大概是一致的。圖3.5 在20 ns分子動力學模擬過程中各系統(tǒng)中ALK5的RMSF曲線 (ALK5-A:黑色, ALK5-B:紅色, ALK5-SB431542:藍色）。
【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 蓋小雄;周啟璠;陳國良;;轉化生長因子-β抑制劑研究進展[J];藥學學報;2015年04期

2 ;Effect of TGF-β/Smad signaling pathway on lung myofibroblast differentiation[J];Acta Pharmacologica Sinica;2007年03期

本文編號：2858192