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获得性免疫缺陷综合症(Acquired immune deficiency syndrome,AIDS),是由人类免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency virus,HIV)引起的一种致命性疾病,HIV能够阻断细胞和体液免疫过程,使免疫系统受损,导致人们感染艾滋病。HIV病毒密码是由逆转录酶(Reverse transcriptase,RT)、蛋白酶(Protease,PR)和整合酶(Integrase,IN)这3种关键酶来表达,抗AIDS药物的研制主要是针对抑制上述重要酶为靶标进行的。艾滋病病毒存在两种类型:HIV-1和HIV-2型,而HIV-1以其容易感染影响最为广泛。本论文通过计算机辅助药物设计方法(Computer aided drug design,CADD),以定量构效关系(Quantitative structure activity relationship,QSAR)、分子对接和分子设计为主要研究手段对抑制剂进行研究,为深入理解相关药物的作用机制和抗艾滋病药物的研发提供了理论依据。本文的研究内容分为如下几个方面:1.采用易位体比较分子场(Topomer comparative molecular field analysis,Topomer CoMFA)方法对24个二芳基苯胺衍生物进行三维定量构效关系研究,建立3D-QSAR模型,所得优化模型的非交叉相关系数(r2)、交互验证系数(q2)以及外部验证的复相关系数(Qext2)分别为0.928、0.654和0.940,结果表明该模型具有良好的稳定性和预测能力。采用分子对接技术对药物与受体的作用机制进行了研究,结果显示药物与HIV-1逆转录酶的LYS172、GLU138、LYS101等位点作用明显。运用这些信息进行分子设计,获得了一些具有较高活性新的二芳基苯胺类抗艾滋病药物,并且将这些分子对接到靶点,分析两者的结合模式。2.采用Topomer Co MFA方法研究了52个吲哚衍生物的三维结构和其生物活性关系,建立稳定性和预测能力较好的3D-QSAR模型,该模型的非交叉验证相关系数(r2)、交互验证系数(q2)以及外部验证的复相关系数(Qext2)分别为0.996、0.651和0.764。Topomer CoMFA模型等势面图提供了立体场和静电场可视化图像,直观地揭示了这一系列化合物中不同取代基结构对其生物活性的影响。运用这些信息进行分子设计,在理论上获得了一些具有较高活性新的吲哚衍生物分子。3.采用Topomer CoMFA方法对64嘧啶衍生物进行了3D-QSAR研究,所建模型的非交叉验证相关系数(r2)、交互验证系数(q2)以及外部验证的复相关系数(Qext2)分别为0.922、0.723和0.935,结果表明该模型具有良好的稳定性和预测能力。采用分子对接技术对药物与受体的作用机制进行了研究,结果表明受体活性口袋中的氨基酸残基和该类抑制剂小分子产生氢键作用。4.采用Topomer CoMFA和全息定量构效关系(Hologram quantitative structure-activity relationships,HQSAR)两种方法对48喹啉酮羧酸衍生物衍生物进行了定量构效关系研究,建立QSAR模型,所得优化模型的非交叉相关系数(r2)、交互验证系数(q2)以及外部验证的复相关系数(Qext2)分别为0.967、0.775、0.915和0.967、0796、0.955。研究结果表明获取模型具有良好的稳定性和预测能力。Topomer CoMFA模型等势面图和HQSAR色码图揭示了不同的取代基结构对其生物活性的影响。借助分子对接技术对药物与受体的作用机制进行了研究,结果显示药物与HIV-1整合酶的THR80、VAL82、GLY27、ASP29、ARG8等位点作用明显。5.采用Topomer CoMFA方法对40个二芳基三嗪类HIV-1逆转录酶抑制剂进行了三维定量构效关系研究,建立3D-QSAR模型,所得优化模型的非交叉验证相关系数(r2)、交互验证系数(q2)以及外部验证的复相关系数(Qext2)分别为0.958、0.800和0.965,结果表明该模型具有良好的稳定性和预测能力。采用分子对接技术对药物与受体的作用机制进行了研究,结果表明,药物与HIV-1逆转录酶的GLU138、THR139、LYS101等位点作用明显。该研究结果可在理论上为实验工作者合成一些具有较高活性新的抗艾滋病药物提供理论参考。