金不换(Stephania delavayi Diels)是一类具有相似块根的防己科千金藤属植物,俗称“地不容”,“山乌龟”等,是我国长江流域以南各地特别是华南和西南地区民间少数民族常用中草药。其块根味苦,性寒,有小毒,具有清热解毒、健胃止痛、散瘀消肿等功效。金不换具有蕴藏量大,价格低廉等特点,且富含大量生物碱等活性成分,其中多种生物碱具有镇静、镇痛和抗药物依赖等作用,具有十分重要的药用价值,引起了国内外学者的广泛研究。本论文研究的目的和意义是：在前人研究的基础上,应用目前比较成熟的量子化学理论、分子力学理论和分子动力学理论,并结合计算机辅助药物设计(CADD)方法确定金不换中具有抗药物依赖作用的原小檗碱型生物碱、吗啡型生物碱和双苄基异喹啉型生物碱的有效成分的活性构象,进而确定其抗药物依赖有效成分的药效团模型,为进一步研究金不换抗药物依赖的作用机制提供理论依据,并为抗药物依赖新药的研发提供先导化合物,这将大大加速实现民族医药从经验向理论科学过渡的进程。本论文的主要研究内容和结果如下：1.采用同源模建的方法构建出多巴胺D2受体的三维结构。具体操作过程为：以目前与多巴胺D2受体跨膜区同源性最高的多巴胺D3受体(DRD3)为模板,利用Discovery Studio (DS)2.5中的MODELER程序对多巴胺D2受体模型进行搭建。模建完成后,利用DS2.5中的Protein Modeling模块以及simulation模块对模型进行优化,主要采用最速下降法(steepest descents)和共轭梯度法(conjugate gradient)进行能量最小化,以避免模拟时原子间的不合理碰撞。然后将整个体系添加GBIM隐性膜和CHARMm力场进行300ps的分子动力学模拟。最后应用DS2.5中的Profile-3D和Ramachandran plot模型评估程序来检验模型的质量。结果表明模建的多巴胺D2受体结构氨基酸残基的二面角,氨基酸残基的兼容性等都是十分合理的,证明了模型的正确性和可靠性。2.采用分子对接的方法研究多巴胺D2受体与金不换中具有抗药物依赖作用的原小檗碱型生物碱、吗啡型生物碱和双苄基异喹啉型生物碱有效成分(配体)的相互作用,找出有效成分的活性构象。本论文利用DS2.5中的Define binding site程序定义了D2受体的活性位点,将金不换中具有抗药物依赖作用的生物碱的有效成分与所构建的多巴胺D2受体模型通过DS2.5中的CDOCKER程序进行分子对接,对接方法为基于格点的分子对接方法,采用高温动力学产生配体的多构象,采用模拟退火进行优化,根据几何匹配和能量匹配,寻找配体和受体之间的最佳匹配模式。对接完成后计算受体—配体的相互作用能,对配体与受体的结合模式进行打分。结果各项打分分值均较高,表明以此种方法实现的受体—配体相结合是合理的。选取对接结果中得分最高的结构作为对接后配体的活性构象。3.采用药效团模型方法确定金不换中抗药物依赖有效成分的药效团模型。选取金不换所含生物碱有效成分中具有明显抗药物依赖作用的6个化合物作为药效团模型的训练集,首先采用DS2.5中的Feature Mapping程序确定各种生物碱中所包含的所有的药效特征元素,然后通过Common Feature Pharmacophore Generation程序构建药效团模型。最后通过分析训练集化合物同药效团模型的匹配程度确定了最佳药效团模型,并采用测试集化合物进行了验证,证明了药效团模型的正确性与可靠性。