逆轉錄酶(reverse transcriptase, RT)在HIV從mRNA 逆轉錄成 DNA 的過程中起著決定性作用, 因此成為抗艾滋病藥物設計的重要靶點之一,近期來自云南大學,教育部自然資源藥物化學重點實驗室等處的研究人員采用分子全息定量構效關系(hologram quantitative structure-activity relationships, HQSAR)方法,解析了多個HIV-1逆轉錄酶抑制劑S-DABOs類化合物的結構與活性之間的關系,建立了具有較好預測能力的 QSAR 模型,為進一步結構改造與優化提供理論指導。
艾滋病即獲得性免疫缺陷綜合癥(acquired immune deficiency syndrome, AIDS)是由人類免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV)所導致的流行性傳染病。HIV 病毒對 CD4+T 細胞有明顯的嗜性, 可特異性侵染人體免疫細胞, 造成免疫系統缺陷, 導致各種機會性感染和腫瘤的發生, 從而引發AIDS。
自1981年發現首例艾滋病患者以來, 現全球HIV感染者已達 7000多萬。迄今為止, 艾滋病的治療在臨床醫學界始終是一大技術難題, 由于艾滋病疫苗研究仍未獲成功, 抗病毒藥物療法仍是 AIDS 治療的關鍵所在。
逆轉錄酶(reverse transcriptase, RT)在HIV從mRNA 逆轉錄成 DNA 的過程中起著決定性作用, 因此成為抗艾滋病藥物設計的重要靶點之一。非核苷類逆轉錄酶抑制劑S-DABO類化合物以其高效、低毒和一定的抗耐藥性等特征而備受關注。此前這一研究組曾基于計算機輔助藥物設計的方法, 通過對 C-2 和 C-6 位的修飾, 合成了系列結構新穎的 S-DABO 類 NNRTIs, 發現大多數化合物均顯示納摩爾級抗 HIV 活性, 且對 NNRTI耐藥株也有一定的抑制作用, 具有深入研究的價值。
因此在這篇文章中,研究人員展開了深入分析,采用分子全息定量構效關系(hologram quantitative structure-activity relationships, HQSAR)方法,對該類化合物進行構效關系研究, 建立了具有較好預測能力的 QSAR 模型, 為進一步結構改造與優化提供理論指導。
研究人員共分析了34 個 HIV-1 逆轉錄酶抑制劑S-DABOs 類化合物的結構與活性之間的關系,討論了分子碎片大小、碎片區分參數以及
分子全息長度對模型的影響。以26個化合物構成的訓練集所建最優模型的交叉驗證相關系數q2為0.755, 相關系數r2為0.949。
同時研究人員也對8個化合物構成的測試集進行了預測, 其預測相關系數r2pred 達到了0.95, 表明所建模型不僅有較高的擬合能力, 還有良好的預測能力,可用以預測新化合物的抗 HIV-1 活性。最后他們利用 HQSAR 模型的色碼表示, 探討了對 S-DABOs 類似物的活性起重要作用的結構與片段。
HQSAR的色碼表示, 直觀形象地指明了 S-DABOs 化合物中對活性起重要作用的結構與片段, 為此類化合物的進一步結構改造與優化指明了方向。
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