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本文综述了SARS-CoV的分子生物学和3CL蛋白酶的研究进展。SARS-CoV3CL蛋白酶的主要作用是水解病毒复制过程中的两个多聚蛋白pp1a和pp1ab,是抗SARS药物作用的重要靶点。为了深入了解该蛋白酶的性质,设计更为有效的抑制剂。
本文介绍了实验已经证实二聚体是酶的活性构象,其中N端(残基1-7)位于二聚体的界面上并对活性口袋有一定作用。为了研究N端对二聚体的形成和活性的影响,论文建立了野生型和N端缺失型两个模型,并用分子动力学方法进行模拟。动力学模拟结果表明:N端缺失体系在相互作用能、界面的氢键个数和疏水作用对等方面与全长体系仅存在微小的差别;N端缺失体系的界面上又形成了一些新的氢键,从而弥补了由于N端缺失所减少的氢键个数;N端缺失体系的两个单体发生了较大的构象调整,这种调整使得界面的包埋面积得到了补偿。
本文利用同源模建的方法建立了它的三维结构,并基于这个结构建立了虚拟筛选模型,对SPECS和CNPD数据库进行了筛选,最后购买了SPECS数据库中的63个化合物。用Biacore进行生物测试,得到18个结合活性达到或优于μM数量级的化合物,显示出较好的结合活性,其中有5个化合物还在酶水平上表现出较好的抑制作用,其IC50在μM数量级。CNPD数据库的筛选化合物的分离和合成工作也正在进行之中。该研究为设计新型的免疫抑制剂打下了基础。