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新型二氟甲基磷酸类酪氨酸蛋白磷酸酯酶1B抑制剂的分子动力学模拟和结合自由能计算(英文)

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物理化学学报 2009年第4期25卷 668-676页

作者：崔巍张怀计明娟中国科学院研究生院化学与化学工程学院北京100049 中国科学院研究生院计算地球动力学重点实验室北京100049

通过分子对接建立了一系列含二氟甲基磷酸基团(DFMP)或二氟甲基硫酸基团(DFMS)的抑制剂与酪氨酸蛋白磷酸酯酶1B(PTP1B)的相互作用模式,并通过1ns的分子动力学模拟和molecular mechanics/generalized Born surface area(MM/GBSA)方法计... 详细信息

通过分子对接建立了一系列含二氟甲基磷酸基团(DFMP)或二氟甲基硫酸基团(DFMS)的抑制剂与酪氨酸蛋白磷酸酯酶1B(PTP1B)的相互作用模式,并通过1ns的分子动力学模拟和molecular mechanics/generalized Born surface area(MM/GBSA)方法计算了其结合自由能.计算获得的结合自由能排序和抑制剂与靶酶间结合能力排序一致;通过基于主方程的自由能计算方法,获得了抑制剂与靶酶残基间相互作用的信息,这些信息显示DFMP/DFMS基团的负电荷中心与PTP1B的221位精氨酸正电荷中心之间的静电相互作用强弱决定了此类抑制剂的活性,进一步的分析还显示位于DFMP/DFMS基团中的氟原子或其他具有适当原子半径的氢键供体原子会增进此类抑制剂与PTP1B活性位点的结合能力.

关键词：酪氨酸蛋白磷酸酯酶1B 分子动力学模拟自由能计算自由能分解 MM/GBSA

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甲硫氨酸脑啡肽的活性位点

物理化学学报 2000年第7期16卷 596-600页

作者：计明娟杨鹏程中国科学技术大学研究生院化学部北京100039

用AM1方法中计算静电势的PMEP子程序研究了甲硫氨酸脑啡肽的活性位点.通过计算得到了整个分子的三维空间静电势分布和由静电势导出的各原子的电荷分布.进一步分析,确定模型分子活性位点为酪氨酸残基的叔氮原子和苯酚基、苯丙氨酸残基... 详细信息

用AM1方法中计算静电势的PMEP子程序研究了甲硫氨酸脑啡肽的活性位点.通过计算得到了整个分子的三维空间静电势分布和由静电势导出的各原子的电荷分布.进一步分析,确定模型分子活性位点为酪氨酸残基的叔氮原子和苯酚基、苯丙氨酸残基的苯基及部分氧原子.它们分别以静电作用、疏水作用、氢键作用提供与受体分子相识别的作用位点.所有结果分析与麻醉镇痛药物的分子药效图象和前文的分子动力学模拟结果相吻合,证明用静电势和由静电势导出的各原子的电荷来研究药物分子活性位点是一种更定量化的和更有效的方法.

关键词：甲硫氨酸-脑啡肽静电势 AM1 活性位点麻醉药

马来酰胺类糖原合成酶激酶-3β抑制剂的分子对接和三维定量构效关系(英文)

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物理化学学报 2009年第5期25卷 890-896页

作者：魏卓张怀崔巍计明娟中国科学院研究生院化学与化学工程学院北京100049 中国科学院研究生院计算地球动力学重点实验室北京100049

通过分子对接和三维定量构效关系(3D-QSAR)两种方法来确定两类马来酰胺类的糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)抑制剂的结合方式.首先,用分子对接确定抑制剂与GSK-3β的结合模式及其相互作用;然后用比较分子力场分析法(CoMFA)与比较分子相似... 详细信息

通过分子对接和三维定量构效关系(3D-QSAR)两种方法来确定两类马来酰胺类的糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)抑制剂的结合方式.首先,用分子对接确定抑制剂与GSK-3β的结合模式及其相互作用;然后用比较分子力场分析法(CoMFA)与比较分子相似性指数分析法(CoMSIA)对48个化合物做三维定量构效关系的分析.两种方法得出的交互验证回归系数分别为0.669(CoMFA)和0.683(CoMSIA),证明该模型具有很好的统计相关性,同时也说明该模型具有较高的预测能力.根据该模型提供的信息,设计出9个预测活性较好的分子.

关键词：糖原合成酶激酶3β 三维定量构效关系比较分子力场分析法比较分子相似性指数分析法分子对接

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甲硫氨酸-脑啡肽的分子动力学模拟

物理化学学报 1999年第11期15卷 1011-1016页

作者：计明娟叶学其杨鹏程中国科学技术大学研究生院北京100039

用高温淬火分子动力学模拟方法研究了甲硫氨酸脑啡肽(Metenkephalin)在真空中的构象性质.经聚类分析和能量优化得到了十三个低能构象,并与吗啡进行了空间拟合.模拟结果表明,Metenkephalin是一种构象柔性大的多肽分子,可具有多种构象,主... 详细信息

用高温淬火分子动力学模拟方法研究了甲硫氨酸脑啡肽(Metenkephalin)在真空中的构象性质.经聚类分析和能量优化得到了十三个低能构象,并与吗啡进行了空间拟合.模拟结果表明,Metenkephalin是一种构象柔性大的多肽分子,可具有多种构象,主要为Gly2-Gly3和Gly3-Phe4之间的β折叠型式.大多数的结构具有由氢键连接两个末端残基所形成的假大环,侧链和芳香环定位在假大环的同侧.模拟结果还表明,模型最大的特征是:酪氨酸残基中的氨基N相当于吗啡中哌啶环上的季胺N,酪氨酸残基中的酚环相当于吗啡中的酚环,苯丙氨酸残基中的芳香环相当于吗啡中环己烯环.此肽与吗啡在空间结构(药效基团)上非常相似,都满足阿片受体的要求.所以,它们可作用于同一受体.该模型也能为具有阿片效能的肽和非肽配体的药效团设计提供帮助.

关键词：甲硫氨酸脑啡肽分子动力学模拟药效团脑啡肽

PTP1B和1,2-萘醌类抑制剂的分子动力学模拟

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化学学报 2004年第2期62卷 148-152页

作者：潘咏梅侯廷军计明娟徐筱杰叶学其中国科学院研究生院北京100039 北京大学化学与分子工程学院北京100871

采用分子动力学和分子力学相结合的方法 ,研究了一类 1,2 萘醌类抑制剂与酪氨酸蛋白磷酸酯酶PTP1B之间的相互作用模式 .计算得到的抑制剂和靶酶之间的相互作用模式显示范德华相互作用、疏水相互作用以及氢键作用是主要的作用模式 .计... 详细信息

采用分子动力学和分子力学相结合的方法 ,研究了一类 1,2 萘醌类抑制剂与酪氨酸蛋白磷酸酯酶PTP1B之间的相互作用模式 .计算得到的抑制剂和靶酶之间的相互作用模式显示范德华相互作用、疏水相互作用以及氢键作用是主要的作用模式 .计算结果还表明抑制剂和PTP1B的相互作用能ΔE越低 ,抑制剂活性越高 .通过计算各种能量对ΔE的贡献 ,以及对复合物结构参数的分析 ,发现抑制剂和受体之间疏水相互作用是造成抑制剂活性差别的主要原因 .

关键词： 1,2-萘醌类抑制剂酪氨酸蛋白磷酸酯酶 PTPlB 分子动力学相互作用作用模式糖尿病

PTP1B选择性抑制剂的分子动力学模拟及结合自由能计算

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中国科学院研究生院学报 2009年第1期26卷 58-64页

作者：方磊计明娟中国科学院研究生院北京100049

作为二型糖尿病的潜在治疗药物,蛋白质酪氨酸磷酸酯酶1B(PTP1B)的抑制剂研究一直备受关注.而其中一种二齿类抑制剂由于其普遍较高的选择性和活性,又是抑制剂的研究重点和热点.采用分子动力学方法取样,MM/GBSA方法计算了1个二齿类PTP1B... 详细信息

作为二型糖尿病的潜在治疗药物,蛋白质酪氨酸磷酸酯酶1B(PTP1B)的抑制剂研究一直备受关注.而其中一种二齿类抑制剂由于其普遍较高的选择性和活性,又是抑制剂的研究重点和热点.采用分子动力学方法取样,MM/GBSA方法计算了1个二齿类PTP1B抑制剂与PTP1B及其2个同家族酶TCPTP和SHP-2的结合自由能,得到了与实验活性值相符的结果.同时基于MM/GBSA的能量分解计算表明,抑制剂与PTP1B第2位点附近的2个残基ARG24和ARG254有很强的相互作用,与其他2个酶第2位点的相互作用则有所减弱,尤其是SHP-2,几乎没有实质性相互作用.这应该是抑制剂产生选择性的关键.同时活性位点附近的残基PHE182也与抑制剂分子有很强的相互作用,相比TCPTP也有很大优势.希望这些信息在进一步提升PTP1B抑制剂的选择性和活性方面提供帮助.

关键词：蛋白质酪氨酸磷酸酯酶1B 分子动力学结合自由能能量分解 MM/GBSA

MCM-22型分子筛中苯分子吸附行为的分子动力学模拟

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物理化学学报 2000年第8期16卷 701-707页

作者：侯廷军朱丽荔徐筱杰计明娟叶学其北京大学化学与分子工程学院北京100871 中国科学院研究生院北京100039

用分子动力学方法研究了纯硅ＭＣＭ－２２型分子筛（ＩＴＱ－１）中苯分子的吸附行为．计算结果表明，模拟采用刚性骨架或柔性骨架对苯分子的扩散系数并没有大的差别，这表明在较低吸附值的情况下，分子筛骨架的柔性对苯分子吸附和... 详细信息

用分子动力学方法研究了纯硅ＭＣＭ－２２型分子筛（ＩＴＱ－１）中苯分子的吸附行为．计算结果表明，模拟采用刚性骨架或柔性骨架对苯分子的扩散系数并没有大的差别，这表明在较低吸附值的情况下，分子筛骨架的柔性对苯分子吸附和扩散并没有产生大的影响．从吸附质的分子运动轨迹上看，苯分子的扩散和吸附主要发生在１２元环超笼内，而通过１０元环窗口从一个超笼扩散到附近的超笼时则需要较高的激发能量．在吸附质的运动过程中，Ｓ１位点和Ｓ２位点附近成对苯分子之间会产生较强的π－π堆积力，为了使体系在能量上处于最佳，吸附质之间在运动上会保持很强的协同效应．

关键词： ITQ-1 分子动力学扩散 TCM-22分子筛苯吸附

葡萄糖苷酶抑制剂作用机理的分子动力学模拟和自由能计算(英文)

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物理化学学报 2012年第9期28卷 2191-2201页

作者：罗芳高剑成元华崔巍计明娟中国科学院研究生院化学与化学工程学院北京100049 清华大学化学系教育部有机光电分子工程重点实验室北京100084

含有锍离子的葡萄糖苷酶抑制剂如kotalanol(SK)和它除去磺酸基团后的衍生物(DSK),是潜在的毒副作用较小的治疗Ⅱ型糖尿病的候选药物.α-葡萄糖苷酶抑制活性实验显示,DSK活性比SK略高,而将二者环上的S原子替换成NH后(分别称为DSN和SN),DS... 详细信息

含有锍离子的葡萄糖苷酶抑制剂如kotalanol(SK)和它除去磺酸基团后的衍生物(DSK),是潜在的毒副作用较小的治疗Ⅱ型糖尿病的候选药物.α-葡萄糖苷酶抑制活性实验显示,DSK活性比SK略高,而将二者环上的S原子替换成NH后(分别称为DSN和SN),DSN的活性要比SN高1500倍左右.本文用分子动力学模拟,结合自由能计算和自由能分解的方法对上述四个抑制剂的作用机理进行了研究.研究结果表明活性的巨大差异是由NH基团取代效应和磺酸基团立体效应共同作用的结果,由于N―C键长比S―C键长短,NH基团取代导致烷基链的翻转,同时,磺酸基团限制了链的翻转,因此改变了抑制剂的结合模式.计算结果与实验基本一致.本文的研究结果有助于进一步理解含锍离子的葡萄糖苷酶抑制剂的结合机理,并为设计更有潜力的葡萄糖苷酶抑制剂提供了有价值的信息.

关键词：锍离子葡萄糖苷酶抑制剂分子动力学模拟自由能计算自由能分解

苯并呋喃/噻吩联二苯类PTP1B抑制剂三维构效关系研究

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有机化学 2003年第2期23卷 167-172页

作者：潘咏梅计明娟叶学其邝平先中国科学院研究生院北京100039

主要采用比较分子力场分析方法 (CoMFA)对苯并呋喃 /噻吩联二苯类PTP1B (proteintyrosinephosphatase 1B)抑制剂进行了三维构效关系的研究 ,考察了静电场、立体场和氢键场对构效关系的影响 .交叉系数q2 的值达到 0 .5 8,表明CoMFA得到... 详细信息

主要采用比较分子力场分析方法 (CoMFA)对苯并呋喃 /噻吩联二苯类PTP1B (proteintyrosinephosphatase 1B)抑制剂进行了三维构效关系的研究 ,考察了静电场、立体场和氢键场对构效关系的影响 .交叉系数q2 的值达到 0 .5 8,表明CoMFA得到的构效关系模型比较理想 .同时testset中分子的预测活性也表明 ,模型具有较好的预测能力 .研究还表明 ,氢键场的加入不一定有利于模型的改善 .通过对分子场等值面图的分析 ,可以观察到叠合分子周围立体场和静电场对化合物活性的影响 ,为改进原有化合物的结构 ,提高它们的活性提供了指导 .还尝试采用比较分子相似性指数分析方法 (CoMSIA)对这一系列化合物作了研究 ,结果表明虽然CoMSIA中加入了疏水场 ,但是对于研究的体系。

关键词：苯并呋喃噻吩联二苯 PTP1B抑制剂三维构效关系酪氨酸蛋白磷酸酯酶 CoMFA 糖尿病治疗药物