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病毒性疾病是危害人类健康的最重要的感染性疾病之一,人类也一直为寻找有效治疗病毒性感染疾病的药物做着不懈的努力。与抗病毒西药相比,中药在抗病毒的同时,还具有解热、抗炎、增强机体免疫、毒副作用小等优势,因此,研究和开发新的抗病毒中药具有广阔的前景。药效团模型可以阐释药物与受体结合时的作用方式,并利用得到的药效团模型搜索数据库,发现可能的活性/候选化合物。近年来,随着药效团技术的不断深入研究,利用药效团进行虚拟筛选发现潜在活性化合物的方法得到了广泛的应用。本文以与抗病毒相关的6个靶点为研究对象,构建、优化药效团模型并完善药效团模型优劣评价方法,利用药效团模型搜索中草药数据库,发现潜在的活性化合物,阐释中药抗病毒作用机理。本文主要研究内容包括以下两个方面:1.抗病毒相关药效团的构建本文以文献及MDDR数据库报道较多的抗病毒相关的6个靶点白介素-1β转化酶(Interlenkin-1βcoverting enzyme, ICE),内皮素A受体(Endothelin A, ETA),周期性依赖蛋白激酶2(Cyclin-dependent Kinase 2, CDK2),5-脂氧合酶(5-lipoxygenase,5-LOX),神经氨酸酶(Neuraminidase, NA), CCR5受体为研究对象,分别构建相应的药效团模型。为了使构建的药效团模型更加合理可靠,本文主要做了以下三方面的工作以达到构建、优化、评价药效团的目的。(1)根据构建药效团的各训练集自身特点进行参数设置。例如:在构建HipHop药效团模型时,Misses、FeatureMisses的默认值均为1,如果产生的药效团特征数目较少,可以通过增大Misses值增加产生的公共药效特征的数目;药效特征之间距离的默认最小值为3A,对于药效特征较小的小分子,可以减小该值以便得到更多的药效特征。而在构建HypoGen药效团模型时,不确定度Unc的默认值为3,当训练集分子活性值的范围较小,可以减小该值改善模型的输出结果;VariableWeight和VariableTolerance的默认值均为0,如果设为1,在药效团优化过程中,Weight和Tolerance值将发生变化。如果在构建前修改参数仍无法得到较理想的结果,可以在构建完药效团以后修改药效特征的位置许可误差(Tolerance)以及距离许可误差(Distance Tolerance)等值,使得到的模型具有更好的搜索能力。(2)将分类预测模型和HipHop定性药效团模型结合,不仅可以根据重要活性的原子和基团空间关系,反推出与之结合的靶点的立体形状、结构、性质等信息,得到虚拟的药效特征,阐释药物作用机理,还可以进一步验证模型的可靠性,确定命中化合物活性的高低。(3)将活性化合物的命中率A%以及辨识有效性指数N结合,提出了综合评价两指标的指数CAI,共同评价模型的优劣,提高了模型的可靠性。2.基于三维药效团的中药抗病毒机理阐释首先,以三维药效团模型作为提问结构,搜索TCMD,分析搜索结果,去除候选化合物中有三项以上不符合类药5规则的化合物。然后,根据建立模型的不同而采取不同的分析方法:当建立的HipHop药效团模型合理有效时,用"Best fit/Compare"模式预测筛选化合物和药效团匹配的Fit值,并结合分类预测模型预测筛选的化合物活性高低筛选Fit值较高且预测为高活性的化合物;当建立的HypoGen药效团模型合理有效时,用"Best fit/Compare"模式预测筛选化合物的活性值,并筛选活性值较高的化合物。最后,结合药理实验报道结果,分析命中化合物的合理性。本文选取了多个抗病毒相关的靶点作为研究对象,利用Catalyst软件的HipHop以及HypoGen算法分别构建了相应的药效团模型,完善了模型的构建、优化以及评价方法,提高了模型的可靠性,并用得到的药效团模型搜索中草药数据库,为中药抗病毒作用机理的阐述提供了有力的技术支持。