摘要：以5,7,4'-三羟基-8-甲氧基黄酮(MF)为先导物,以现有的神经氨酸酶(NA)抑制剂类药物的结构特征为参考,设计了一系列的三羟基甲氧基黄酮衍生物,并运用分子对接与分子动力学相结合的方法进行了筛选及作用机制分析.分子对接结果表明,功能团(羧基及胍基/氮-乙酰氨基)的引入并未影响衍生物在酶活性腔中的结合位置,衍生物的结构与相互作用能之间存在一定的联系.将羧基和胍基作为替代基团引入到MF的C7及C5位上所得的新化合物(9)在所合成的衍生物中具有最好的结合能力(-1172.52 kJ/mol),远远优于现有先导药物4-(氮-乙酰氨基)-5-胍基-3-(3-戊氧基)安息香酸(BA)和MF与NA的结合能力(-672.12和-347.44 kJ/mol).进一步的作用机制分析发现,在神经氨酸酶活性腔中,化合物9的羧基和胍基的空间取向与现有药物中这两个基团的空间取向一致,且化合物9与先导药物MF一样,能与活性腔内保守残基Asp151和Glu227发生较强的相互作用.因此可认为化合物9是一种具有应用潜质的新型神经氨酸酶抑制剂.本研究结果为实验研究和设计抗流感药物提供了可行性思路.

摘要：运用柔性分子对接和分子动力学方法,深入研究了4-(氮乙酰氨基)-5-胍基-3-(3-戊氧基)安息香酸(BA)与各类型神经氨酸酶(N1,N2,N9亚型和B型)间的作用机制.结果显示,BA与各类型神经氨酸酶结合模式存在差异,但作用机制比较相似:与它们的活性腔均匹配良好,并形成稳定的复合体系,最大结合能分别等于-1233.62,-1385.72,-663.11,-1058.87kJ·mol-1.这表明BA对各类型神经氨酸酶均有良好的抑制效果.进一步分析发现,BA与各类型神经氨酸酶活性腔内保守关键氨基酸残基发生较强的静电和氢键作用,而与易突变氨基酸残基作用较弱,表明了活性腔内易突变氨基酸残基发生突变也不会对抑制效果造成明显影响.因此,BA是一种极具应用前景的新型抗流感病毒药物.结合以前的研究结果,我们提出了以BA为底物的抗流感病毒药物的修饰方向.

摘要：甲型流感(A/HxNy)因其高传染性和高死亡率严重威胁人类健康、危害人类公共卫生安全面受到广泛关注.神经氨酸酶(NA)通过靶向宿主细胞中的唾液酸(SIA)并与之相互作用进而达到释放子代病毒的目的.由于其高度保守的催化中心结构,已成为药物设计的重要目标.临床上已经出现了各种耐药的神经氨酸酶突变株,本工作对A/H7N9(N9亚型)由突变引发的耐药机制进行了详细探究.通过分子动力学模拟和丙氨酸突变扫描结合相互作用熵方法来探索R294K突变前后N9和药物扎那米韦结合机制的差异.研究结果表明,突变导致Arg294和Z药物扎那米韦之间的氢键断裂,并破坏了结合口袋附近热点残基与药物间的氢键网络,从而导致药物对N9的结合能力减弱,产生耐药性.同时,来自A/H11N9的N9野生型与R292K突变型也被用于研究耐药性产生的机制.预测的突变前后N9与5种抑制剂(SIA、DAN、药物扎那米韦、G28和G39)结合自由能的不同与实验值基本一致,验证了丙氨酸突变扫描结合相互作用熵方法用于本工作的可靠性.此外,对关键残基的分析表明Arg292、Tyr406在野生型A/H11N9与药物的相互作用中表现为热点氨基酸.然而,在突变型A/H11N9中,292残基对结合自由能没有明显有利的贡献,这可能会增强突变植株的抗药性.相比之下,当SIA、药物扎那米韦和G28与突变型A/H11N9作用时,Tyr406仍保留热点残基的特征.结合以上两组甲型流感病毒(N9亚型)的动力学模拟研究,推测了病毒抗药性主要是由氢键网络的破坏和热点的转变引起的.该研究可以为治疗甲型流感(N9亚型)耐药突变的新型药物开发和药物优化提供理论指导.

摘要：新药创制是复杂的智力活动,涉及科学研究、技术创造、产品开发和医疗效果等多维科技活动。每个药物都有自身的研发轨迹,而构建化学结构是最重要的环节,因为它涵盖了药效、药代、安全性和生物药剂学等性质。本栏目以药物化学视角,对有代表性的药物的成功构建,加以剖析和解读。根据酶-底物复合物的结构和酶催化反应的过渡态结构特征设计合成的扎那米韦、奥司他韦和帕拉米韦,是理性药物设计中具有教科书式的范例。它们都是从流感神经氨酸苷酶——唾液酸晶体结构提供的信息出发,各自采用了不同的策略和方法,经历了不同的研发路径,在同一年内获得了成功。三个药物的结构骨架不同,而药效团的分布非常相似,在运用结构生物学、计算化学和药物化学方法和技术的结合上,给人们许多启示。

摘要：世界卫生组织报道2013年在中国出现首例人感染H7N9流感病毒病例,这在我国一定的范围内造成了危害,引起了恐慌,因此利用生物信息技术对其进行研究显得十分必要。神经氨酸酶NA是流感病毒最重要的抗原之一,也是抗流感药物的重要作用靶点。从美国国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)数据库下载A/H7N9流感病毒NA基因核酸序列及其编码蛋白序列,利用MEGA5.0软件对核苷酸编码序列构建系统进化树,利用BioEdit软件进行比对,分别作核苷酸与氨基酸同源性计算,继而分析NA基因重要位点变异情况,结果显示H7N9流感病毒传播呈现一定的地域关系和时间关系,2013年流行的中国的毒株属于亚欧型,其NA茎区发生了比较明显的变异,这也许是该病毒感染人类的原因之一。这些分析结果对于研究H7N9流感病毒基因的进化关系和变异趋向具有重要的参考价值。

摘要：神经氨酸酶(neuraminidase,NA)为A型和B型流感病毒表面的一种糖蛋白,是抗流感病毒药物的靶点之一。近年来,国内外研究者发现一些黄酮类化合物具有很好的NA抑制活性,其结构骨架不同于已上市NA抑制剂奥司他韦和扎那米韦,有望解决流感病毒耐药性和当前药物NA亚型依赖性等问题。有些黄酮类化合物与奥司他韦联用能显著增强后者对不同亚型NA的抑制活性,因此该类药物的研发上市将为临床治疗方案提供新的选择。现综述不同结构类型黄酮类化合物的NA抑制活性及构效关系研究进展,为新型黄酮类NA抑制剂先导化合物的发现和结构改造提供参考。

摘要：神经氨酸酶(NA)在流感病毒的复制过程中发挥关键作用,临床上应用最多的抗流感病毒药物均为NA抑制剂(NAIs)。当前流行的2009H1N1流感病毒的NA(09N1)与其他亚型NA的底物结合空腔存在差异,故以09N1结构为基础开发对09N1高效的抑制剂更为适宜。由于天然产物的结构多样,分析天然产物抑制剂与09N1的作用模式可为新型抑制剂的发现提供思路。本研究利用GOLD软件对10个天然产物NAIs与09N1进行了分子对接研究,并首次获得它们与09N1的结合模式。对接结果表明,活性位点S1区对于NAIs同09N1的结合非常重要,从这些NAIs中抽提出5个与S1区发生作用的结构骨架,可用于新型抑制剂的结构设计。此外还发现,增强同活性位点的氢键作用可提高NAIs的抑制活性,这可能是上市药物具有更高活性的原因。在09N1的活性空腔中发现同上市药物扎那米韦无相互作用的两处末端疏水位点(Terminal 1和Terminal 2),并首次揭示4个天然产物能结合于该位点。迄今为止,关于Terminal 2对于NAI与NA结合意义的研究还鲜见报道,可作为NAIs合理药物设计研究的新方向。

摘要：神经氨酸酶(NA)是流感病毒复制过程中的关键酶,基于NA结构设计的抑制剂(NAI)已成为临床上最主要的抗流感病毒药物。由于2009甲型H1N1流感病毒NA(09N1)与以往NA亚型的三维结构不同,对09N1的深入研究可为新型NAI的设计打开思路。本文利用分子对接软件GOLD和Surflex-Dock对09N1-NAI复合物(09N1体系)进行对接研究,采用配体对接构象的RMSD值和KISS score值(复合物晶体结构中氢键作用的重现率)等两项指标评价分子对接效果,并进一步分析NAI与09N1之间的相互作用。结果:所有配体得分最高构象的RMSD值均小于2.0 A,且KISS score值均较高,在GOLD对接中,基于打分函数GoldScore的对接结果优于ChemScore.氢键作用、静电作用、疏水作用和范德华力在配体对接构象得分中均占一定比例。结论;GOLD和Surflex-Dock对09N1体系的分子对接均具有一定可靠性,在GOLD对接中宜选GoldScore作为打分函数;通过对接验证了氢键作用、静电作用和疏水作用在NAI与NA结合中的重要性,提出范德华力对分子间的相互作用也有重要贡献。

摘要：对副猪嗜血杆菌神经氨酸酶基因进行PCR扩增、克隆和测序,并进行同源性比较。应用生物信息学方法,对副猪嗜血杆菌神经氨酸酶的二级结构和B细胞抗原表位进行预测。结果显示,副猪嗜血杆菌神经氨酸酶基因全长2 007bp,编码668个氨基酸,同源性分析显示所测5株不同血清型的副猪嗜血杆菌神经氨酸酶基因相似度在98%以上,对应氨基酸相似度在97%以上。二级结构的预测结果显示该酶主要以无规则卷曲、α螺旋和延伸链为主,只有少数的β转角;推测该酶有16个B细胞优势抗原表位区域、8个糖基化位点。该研究为进一步分析副猪嗜血杆菌免疫机理、表位疫苗设计等奠定理论基础。

摘要：本研究应用11日龄SPF鸡胚增殖禽流感病毒标准株A/Duck/Germany/1215(H2N3),用LSTRIAZOL试剂盒提取病毒RNA,应用自行设计的NA基因半特异性引物进行RT＿PCR扩增,得到NA基因的全长DNA片段,克隆到PMD18＿T载体上,并进行鉴定和序列测定。测定结果表明所获得的NA基因DNA片段长1451bp,编码469个氨基酸残基,与其他亚型的NA基因编码的氨基酸长度相一致。根据推导的氨基酸序列进行预测,该蛋白具有6个潜在的糖基化位点和19个半胱氨酸残基。与其他亚型的NA基因相比较发现克隆的NA基因符合神经氨酸的分子结构特征,本研究首次获得N3亚型NA基因全序列。