摘要：毒性研究是一项重要且复杂的科学工作,涉及到评估化学物质及其他物质对人类健康的潜在危害,也对环境保护和可持续发展起着重要作用。传统的基于分子、细胞与动物模型的毒理学实验,除了成本高昂且耗时的问题,还存在对动物不友好的局限性。随着计算机技术的迅猛发展,出现了计算毒理学模型的开发研究。相比于传统的毒理学实验,计算毒理学模型具有高效率、低成本、方便快捷的特点,逐渐成为毒理学研究的热点方向之一。介绍了包括机器学习在内的计算模型预测化合物毒性的研究方法及其在环境保护、毒性风险评估和药物设计等领域的应用,并进一步讨论了计算模型在毒性预测中存在的不足之处及可能的发展方向。

摘要：为了设计以HIV-1跨膜蛋白gp41为靶点的抑制剂,采用分子对接、分子动力学模拟及自由能计算方法研究了gp41与其抑制剂NB-2的结合模式,利用从头药物设计方法,通过改造NB-2的结构,设计了有效的gp41选择性抑制剂,并用分子对接方法评价了这些新化合物的结合模式和能力.从分子对接结果得到2种主要的NB-2与gp41的结合模式.分子动力学模拟和自由能计算结果表明,结合模式1优于模式2,所以模式1是比较合理的结合模式.从结合模式1出发设计了103个新的化合物,这些化合物具有已知gp41抑制剂所没有的结构特征且大部分化合物比NB-2与gp41的结合自由能低.得到的结合模式合理解释了NB-2与gp41的相互作用.

摘要：由新型冠状病毒(SARS-CoV-2)引发的严重急性呼吸系统综合症到目前为止仍然是影响人类健康的重要问题,病毒突变体的不断出现给药物治疗以及疫苗设计带来了严重的挑战。因此,对于新冠病毒生命周期的分子机制及其突变逃逸机制的研究十分重要。包括分子动力学模拟在内的计算机模拟方法在病毒机制研究方面得到了广泛的应用,故对近年来模拟技术在SARS-CoV-2病毒研究方面的发展状况进行调查,特别探究了分子动力学模拟在刺突蛋白(S蛋白)及其突变体和ACE2以及中和抗体的结合中的应用。

摘要：基于消息传递接口(Message Passing Interface,MPI),用两种不同的并行程序设计方法对Autodock程序进行修改.将修改后的程序应用于HIV-1蛋白酶(Protease)和小分子抑制剂XK263的对接体系,测试了并行程序的加速比和并行效率.结果表明,两种改进的并行Autodock程序都可以很好地完成计算,尤其是方案Ⅱ并行程序的加速比和并行效率更高.

摘要：吡咯烷与正丁烷类CCR5(化学趋化因子受体5)拮抗剂可通过抑制人类免疫缺陷病毒(HIV-1)包膜蛋白与CCR5的相互作用而阻断病毒进入细胞.本文使用已知拮抗剂结构和活性信息构建了一个三维药效团模型.按照Catalyst/HypoGen模块的要求,选择了25个结构和活性均具备差异性的分子作为药效团产生的训练集.其中训练集分子以IC_(50)值表示的生物活性值跨度为0.06到10000 nmol·L^(-1).最好的药效团模型(Hypo 1)由两个正离子化特征以及三个疏水特征组成,训练集预测相关系数为0.924,均方根偏差为1.068.模型用于预测由74个分子组成的测试集化合物活性,结果表明模型可以提供较好的活性预测结果并用于新的拮抗剂的设计.

摘要：人转运蛋白SR2(TRN-SR2)与HIV-1整合酶(IN)相互作用是抗HIV治疗的有效靶点,寻找和设计该靶点的高效抑制剂具有重要的临床意义和广阔的应用前景。因此为了开展以TRN-SR2与HIV-1IN相互作用为靶点的抑制剂筛选研究,以pGEX-2T为载体的重组质粒pGST-TRN-SR2在大肠杆菌Rosetta(DE3)中进行原核表达,并利用亲和层析纯化得到浓度为0.80mg/mL的重组TRN-SR2蛋白;然后采用生物膜干涉技术(BLI)进行体外检测重组TRN-SR2蛋白与HIV-1IN的相互作用和结合情况。结果表明,重组TRN-SR2蛋白与HIV-1IN相互结合信号明显升高,且测得平衡解离常数KD值为45.2nmol/L。最后利用均相时间分辨荧光技术(HTRF)和交叉滴定实验确定了TRN-SR2与HIV-1IN在该靶点抑制剂筛选实验体系中的最适反应浓度分别为20和40nmol/L。以上研究结果说明原核表达的重组TRN-SR2蛋白的活性较好且与HIV-1IN体外相互作用明显,同时在筛选实验体系中TRN-SR2与HIV-1IN最适浓度的确定也为后续抑制剂的筛选提供了相应的研究基础。

摘要：药物与细胞膜的相互作用是决定药物在体内吸收、分布、代谢与排泄的关键因素之一,最终影响临床上的药效与毒副作用.对药物透膜过程的分子动力学模拟可在原子层面上提供药物与膜相互作用的丰富信息,从而指导药物分子的设计与优化以及载药体系如脂质粒的优化.从磷脂双分子层模型、全原子/联合原子模型方法及粗粒化模型方法、膜性质关键参数分析等方面展开介绍,并对系列药物分子与膜的相互作用分子动力学模拟应用实例进行了综述.