以脯氨酸为端基的ACE抑制三肽定量构效关系及分子作用机制研究

发布时间：2017-04-15 10:02

  本文关键词：以脯氨酸为端基的ACE抑制三肽定量构效关系及分子作用机制研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：血管紧张素转化酶(ACE)是人体内调节血压的重要酶类,是众多抗高血压药物的作用靶点。生物小肽类ACE抑制剂因其毒副作用小,易吸收等特性而受到广泛关注。本论文对以脯氨酸为端基的ACE抑制三肽进行定量构效关系研究,通过模型筛选出具有良好活性的抑制肽进行体外活性验证,同时采用分子动力学模拟和核磁共振波谱实验对新的典型活性抑制肽进行分子作用机制研究,对分子活性作用机制给出微观解释。论文分为以下四个部分:论文第二章选用Z-scales,ISA-ECI,MS-WHIM三种氨基酸描述符,采用偏最小二乘法(PLS)分别对38个以脯氨酸为碳端端基的ACE抑制三肽进行定量构效关系研究,其中以Z-scales氨基酸描述符建立的模型明显优于另外两者,其留一验证系数(2)为0.782,外部验证系数(2)为0.824,复相关系数(R2)为0.857。表明该模型具有良好的稳定性和预测能力。采用该模型筛选了10个具有潜在ACE抑制活性的三肽,合成其中四个(IIP,IVP,VIP,IGP)对模型进行进一步验证。论文第三章对检测ACE抑制活性的直接吸光度值法进行改进,将其检测波长由474nm改为492nm,将喹啉和苯磺酰氯的比率由3:1改为8:1。采用改良后的直接吸光度法对上述四个合成的三肽的ACE抑制活性进行体外实验测定,IIP的预测活性与实验值最为接近,两者的相对误差仅为2.51%,其次为IVP,预测值与实验值的相对误差为14.69%,然后是IGP与VIP,他们的预测值与实验值的相对误差分别是23.20%和48.57%。上述四个三肽的实验活性值与模型预测活性值相接近,进一步证明了定量构效关系模型的预测能力。论文第四章通过分子动力学模拟ACE抑制三肽IIP在水溶液和DMSO溶液中的构象变化情况,来研究IIP分子具有ACE抑制活性和失活两种不同情况下的构象差异。结果表明IIP分子在两种溶液中均主要以伸展构象存在,而在水溶液中更为伸展;IIP分子在水溶液中具有良好的柔顺性,能够在折叠构象和伸展构象之间快速地转换,在DMSO溶液中柔顺性则要差得多。比较IIP分子在水溶液和DMSO溶液中的核磁共振二维NOESY谱得到与分子动力学模拟相一致的结论。论文第五章采用分子对接与分子动力学模拟的方法研究了IIP分子与ACE结合的作用机制。研究发现IIP分子中脯氨酸的吡咯环与ACE活性口袋中的疏水区域的紧密结合,以及IIP分子中第三位脯氨酸与ACE分子中的Lys-475残基的强氢键是IIP与ACE结合主要能量。而在IIP分子中第三位脯氨酸残基最有利于ACE与IIP的结合,其次为第一位异亮氨酸残基,最后为第二位异亮氨酸残基。配体IIP中这三氨基酸残基的对结合能贡献的顺序说明ACE抑制三肽的第一位和第三位对抑制活性的影响较大,中间的对抑制活性的影响较小,这与定量构效关系研究的结论相一致。本论文将理论和实验相结合,建立了一套包含模型的建立、活性的预测、高活性肽的筛选,活性肽的合成,活性的检测,模型准确性的验证,并对活性分子结构和活性给出微观解释的系统方法。对研究ACE抑制肽具有一定的指导意义。
【关键词】：脯氨酸 血管紧张素转化酶抑制剂 定量构效关系 分子动力学模拟 核磁共振波谱
【学位授予单位】：广东药学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R914
【目录】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第一章 前言11-37
• 1.1 引言11-12
• 1.2 高血压12
• 1.3 血管紧张素转化酶12-13
• 1.3.1 血管紧张素转化酶的结构12-13
• 1.3.2 血管紧张素转化酶的作用机理13
• 1.4 血管紧张素转化酶抑制剂13-14
• 1.4.1 合成类血管紧张素转化酶抑制剂13-14
• 1.4.2 生物类血管紧张素转化酶抑制剂14
• 1.5 定量构效关系14-16
• 1.5.1 常用的定量构效关系研究方法14-16
• 1.5.2 二维氨基酸系描述符16
• 1.6 ACE抑制剂活性测试16-18
• 1.6.1 ACE抑制剂活性测试简介16-17
• 1.6.2 ACE抑制剂活性测试原理17
• 1.6.3 ACE抑制剂分子作用机制17-18
• 1.7 分子对接18-19
• 1.7.1 分子对接简介18
• 1.7.2 分子对接原理18-19
• 1.8 分子动力学模拟19-21
• 1.8.1 分子对接简介19-20
• 1.8.2 分子动力学模拟在生物系统的应用20-21
• 1.9 核磁共振波谱法21-23
• 1.9.1 核磁共振简介21-22
• 1.9.2 核磁共振波谱的发展22
• 1.9.3 二维核磁共振22
• 1.9.4 大分子核磁共振技术的研究进展22-23
• 1.10 本文选题意义23-25
• 参考文献25-37
• 第二章 以脯氨酸为端基的ACE抑制三肽 定量构效关系研究37-53
• 2.1 建立模型37-46
• 2.1.1 定量构效关系37-38
• 2.1.2 肽类数据的收集38
• 2.1.3 氨基酸描述符38-40
• 2.1.4 模型的建立40-46
• 2.2 模型的分析和预测46-48
• 2.3 本章小结48-49
• 参考文献49-53
• 第三章 新ACE抑制三肽的活性测试53-67
• 3.1 实验原理53-54
• 3.2 仪器和材料54
• 3.3 实验方法及结果54-63
• 3.3.1 马尿酸、喹啉、苯磺酰氯混合物的吸收曲线。54-55
• 3.3.2 喹啉苯磺酰氯比率的探索55-56
• 3.3.3 反应时间56-58
• 3.3.4 标准曲线58-60
• 3.3.5 预测新肽的活性测试60-63
• 3.4 本章小结63-64
• 参考文献64-67
• 第四章 新ACE抑制肽在不同溶液中的构象研究67-87
• 4.1 分子动力学模拟67-68
• 4.1.1 分子模型67-68
• 4.1.2 模拟细节68
• 4.2 分子动力学模拟分析68-75
• 4.2.1 分析参数简介68-69
• 4.2.2 分子内距离分析69-71
• 4.2.3 位置均方根偏差分析71-72
• 4.2.4 回转半径分析72-74
• 4.2.5 溶剂可接触表面积分析74-75
• 4.3 核磁共振实验75-79
• 4.3.1 实验条件75
• 4.3.2 各个核磁谱中信号的归属75-77
• 4.3.3 二维核磁共振分析分子构象77-79
• 4.4 新ACE抑制肽在不同溶液中的弱相互作用分析79-83
• 4.4.1 分子动力学分析弱相互作用79-81
• 4.4.2 变温核磁实验分析弱相互作用81-83
• 4.5 本章小结83-84
• 参考文献84-87
• 第五章 典型抑制肽与ACE结合的分子作用机理研究87-105
• 5.1 分子对接87-88
• 5.1.1 分子对接软件介绍87
• 5.1.2 分子对接条件设置87-88
• 5.2 分子动力学模拟88-90
• 5.2.1 分子动力学软件介绍89
• 5.2.2 分子动力学条件设置89-90
• 5.3 结果与分析90-99
• 5.3.1 复合物RMSD分析90-91
• 5.3.2 复合物RMSF分析91-92
• 5.3.3 受体与配体之间的能量分析92-98
• 5.3.4 径向分布函数分析98-99
• 5.4 本章小结99-101
• 参考文献101-105
• 第六章 结论与展望105-107
• 6.1 结论105-106
• 6.2 展望106-107
• 硕士期间发表的论文107-108
• 致谢108-109
• 附录109-120

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 陈吉球;血管紧张素转换酶[J];桂林医学院学报;1997年01期

2 陈荣悌;鲜于玉琼;;络合物的稳定性与配位体酸碱强度之间的直线自由能关系——Ⅱ.N-(对位取代苯基)氨基乙酸与铜(Ⅱ)、镍(Ⅱ)、锌(Ⅱ)生成络合物的稳定性[J];化学学报;1979年03期

3 冯丽萍;郭正元;梁菁;周井刚;;几种QSAR建模方法的研究进展与应用[J];农业环境科学学报;2007年S2期

4 施蕴渝;吴季辉;;核磁共振波谱应用于结构生物学的研究进展[J];生物物理学报;2007年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 陈俊;葡聚糖凝胶中水的实验与模拟研究[D];中山大学;2010年

  本文关键词：以脯氨酸为端基的ACE抑制三肽定量构效关系及分子作用机制研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：308140