活性构象的能量阈值文献综述

 2023-01-13 05:01

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

一、研究目的及意义

活性构象是指药物为了与受体的结合部位结合而采取的构象。在自动对接方法与药效团模型方法等计算机辅助虚拟筛选中,都需要将一个三维构象拟合到受体构象中,然后看分子的潜在生物活性构象(即受体结合构象)是否出现。然而该构象通常并不容易发现,因为它通常并不是未结合状态的全局最低能量构象。更糟糕的是,对于很多配体它们的结合构象也不是能量极小构象(即局部最低能量构象)。经验研究认定药物分子的活性构象与最低能量构象的差值即活性构象的能量阈值应该是比较小的,一般为3~8kcal/mol。因此,在基于配体结构的从头设计中,应该保证设计出的配体构象不具有很高的构象能量。而且在配体分子三维药效团结构识别中,非常重要的一步是确定究竟要高出配体构象最低能量值的多少才能保证生物活性构象的存在。由此可知,活性构象的能量阈值的准确预测在计算机辅助药物设计中有非常重要的作用。然而到目前为止,在虚拟筛选中,主要还是利用最低能量构象(或优势构象)来建立药效团模型。对于活性构象的能量阈值,还只有基于活性构象已知的配体的统计研究,得出的结论也只能对活性构象的能量阈值进行估计。本次研究旨在,对配体分子的分子结构性质进行研究,找到影响该能量阈值大小的相关因素,并建立活性构象的能量阈值与该配体结构性质之间的函数关系。从而找到更加准确和具体的预测活性构象的能量阈值的方法,为计算机辅助分子设计提供更大的帮助。

二、研究方法

1、文献资料法:a.通过查看文献资料,找了解国内外对活性构象的能量阈值的研究现状。重点关注其中的各种研究方法。比如选择何种力场进行能量最小化,以及是否使用了某种溶剂模型等等。b.从PDB中查找应用于研究的蛋白质-配体复合物。

2、实验法:将选定研究的配体对象在DISCOVERY STUDIO中进行能量最小化并计算出具体的活性构象的能量阈值。

3、统计分析法:利用配体对象的相应结构性质与活性构象的能量阈值数据建立二者之间的数学模型,寻找到最佳拟合的模型并进行分析。

三、实验内容

主要从以下几个方面进行研究:

(一)选择一系列活性构象已知的配体分子;

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