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组蛋白去乙酰化酶(Histone deacetylase,HDAC)是目前最具有发展前景的一类非激酶抗癌靶标。HDAC介导核小体结构改变和调节基因表达,参与细胞周期进程和分化,并且与多种疾病如癌症、急性髓性白血病、病毒和感染等的发生与发展有关。
其中异羟肟酸类是研究得最多的一类小分子HDAC抑制剂。TSA和SAHA类长链异羟肟酸具有长链的异羟肟酸类HDAC抑制剂一般都含有一个异羟肟酸基团,一个由5或6个碳原子构成的疏水性碳链,并通过一个连接单元(connection unit,CU)与一个芳香基表面识别部分(CAP)相连接。
在本论文中,我们除了着重综述了异羟肟酸类HDAC及其抑制剂的研究进展之外,还详细综述了近些年羟肟酸类HDAC抑制剂的定量构效关系研究(QSAR)。
接着,我们使用Surflex-Dock对接程序对SAHA与HDLP以及HDAC8进行分子对接研究,并且对其结果进行分析比较,得出SAHA与HDAC8的对接结果更能说明HDAC与抑制剂分子的作用形式。因此,采用HDAC8作为受体与SAHA类衍生物分子进行进一步的对接研究,并以SAHA为模版分子进行比较。
在三维定量构效关系研究中,我们以SAHA为代表的羟肟酸类化合物进行研究,以SAHA为先导化合物,搜集文献中与其结构相似的,并且有活性数据的47个化合物。在使用分子动力学模拟退火方法对47个SAHA类HDAC抑制剂分子进行构象优化的基础之上,分别基于原子叠合和分子对接的叠合方式,采用比较分子立场分析法(CoMFA)和比较分子相似性指数方法(CoMSIA)建立了三维定量构效关系模型(3D-QSAR)。
最后,我们对3D-QSAR模型进行了PLS分析,通过计算测试集的相关性系数验证了模型是有效和合理的,并且结合化合物分子部位与相应区域的氨基酸残基的相互作用关系对模型进行分析,最终得出对化合物设计有指导意义的理论依据。