1. 研究目的与意义
研究意义:缺氧诱导因子(HIF)是细胞适应缺氧环境的关键性转录因子,其脯氨酸羟化酶(PHD)使HIF-α亚基脯氨酸发生羟基化,并通过泛素化降解。
使用PHD 抑制剂能够抑制HIF的降解稳定HIF 蛋白水平,激活其转录活性,在缺氧性疾病的临床治疗方面表现出了很大的应用价值。
已有的PHD小分子抑制剂体外活性较好,但生物相容性较差,体内HIF激活作用不强,本研究拟以已有明确HIF通路激活作用的绿茶多酚为研究对象,保证了筛得分子的有效性,并通过各成分与PHD活性中心的相互作用机制找到绿茶多酚发挥生物活性的分子机制。
2. 文献综述
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3. 设计方案和技术路线
以HIF脯氨酸羟化酶2(PHD2)为受体,研究没食子酸及绿茶中四种活性儿茶素类多酚物质:表儿茶素(Epicatechin, EC)、表儿茶素没食子酸酯(Epicatechin-3-gallate,ECG)、表没食子儿茶素(Epigallocatechin,EGC)和表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin-3-gallate, EGCG)与PHD2活性中心残基的相互作用和与Fe的配位情况,根据分子对接亲和能及对接构象筛选出潜在的PHD抑制剂,可细分为以下步骤:第一步,从PDB上下载PDB ID为3ouj的大分子;第二步,利用Chem 2D和Chem 3D画出小分子的立体结构;第三步,利用Chimera软件去除掉AKG、SO4等残基,保留HOH和Fe;第四步,利用AutoDock软件删除水分子并给受体加氢,以pdb格式保存修改过的受体。
接着隐藏3ouj分子,打开配体分子,设置可活动键的数量,同时设置需要移动最少的原子,以pdbqt格式保存。
接着准备柔性残基文件,标记并设置可旋转的数量,保存文件;第五步,设置格子参数;第六步,是指对接参数,对接分子,分别算出四种结构的结果;第七步,分析结果,进行优化。
4. 工作计划
2022-1月-2月:进行文献查阅,翻译和整理;2022-3月:完成综述并且熟练运用Chimera和AutoDock软件;2022-4月:利用相关软件进行多次运算;2022-5月:检测运算的数据;2022-6月:撰写毕业论文。
5. 难点与创新点
以往的PHD抑制剂筛选,主要是从某个或某类小分子化合物库中高通量筛选对PHDs活性具有抑制作用的小分子,工作量大且具有盲目性,筛选出的分子可能毒性较大、生物活性及相容性较差。
本研究则直接从天然产物的活性出发,选择了已有明确抗氧化活性的绿茶多酚作为研究对象,其种一些单体对HIF相关通路的激活已经得到了证实,从这类提取物中筛选PHD抑制剂,工作更具目的性,更易得到具有明显药用价值的小分子。
此外,利用分子对接技术研究小分子与PHD2活性中心的相互作用,也能够为含没食子酰基的多酚类PHD小分子抑制剂的设计合成提供依据。
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