HDAC家族蛋白抑制劑多策略虛擬篩選.docx

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1、HDAC家族蛋白抑制劑多策略虛擬篩選組蛋白去乙?；?histonedeacetylase,11DAC)是一類蛋白酶，對染色體的結(jié)構(gòu)修飾和基因表達(dá)調(diào)控發(fā)揮著重要的作用。組蛋白去乙?；敢种苿?histonedeacetylaseinhibitors,HDACi)通過增加細(xì)胞內(nèi)組蛋白的乙酰化程度，提高p21等基因的表達(dá)水平等途徑，抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞分化和(或)凋亡。組蛋口去乙酰化酶抑制劑已成為腫瘤靶向治療的研究新熱點(diǎn)，其對腫瘤細(xì)胞遷移、侵襲、轉(zhuǎn)移的抑制作用和抗腫瘤血管生成作用也被證實(shí)。為快速研發(fā)組蛋白去乙?；敢种苿覀儾捎没谂潴w和基于受體的多種發(fā)現(xiàn)策略對我們選

2、用包含約20萬個(gè)小分子化合物的大型商業(yè)數(shù)據(jù)庫SPECS進(jìn)行虛擬篩選(圖1)。直接釆用分子對接虛擬篩選的計(jì)算成本將很高，因而，我們改用逐層篩選策略，即先通過簡單高效的分子性質(zhì)過濾和相似度搜索方法獲得第一輪篩選結(jié)果，然后采用相對復(fù)雜和耗時(shí)的分子對接方法進(jìn)行第二輪篩選，最后根據(jù)分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行聚類，挑選合適的多樣性子集。MolecularPropertiesFilteringRe-dockValidationSimilaritySearchDecoyValidation21965molsLibrary■Receptors(SPECS-200,000)■(HDAC1-4)KMPrepa

3、rationHighThroughputRigidDocking517molsStructuralClustering首先,我們從BindingDatabase數(shù)據(jù)庫上收集HDACT4的抑制劑,根據(jù)一定規(guī)則篩選得到2350個(gè)HDACi,然后計(jì)算化合物的分子性質(zhì)，按照其分布情況（圖2）,對SPECS化合物庫進(jìn)行過濾，得到約16萬個(gè)化合物。D▲圖2HDACi的分了性質(zhì)分布圖接著，我們計(jì)算過濾后的SPECS化合物庫與HDAC抑制劑之間的分子結(jié)構(gòu)相似性，保留相似度大于0.7的化合物，得到2萬多個(gè)化合物。為選擇合適的分子對接體系和方法，我們對個(gè)體系進(jìn)行了系統(tǒng)適用性檢驗(yàn)和效能檢驗(yàn)。我們

4、從RCSBProteinDataBank±獲得HDAC1~4的品體結(jié)構(gòu)共9個(gè)，并進(jìn)行了合理的處理，然后進(jìn)行重對接系統(tǒng)適用性檢驗(yàn)，評價(jià)結(jié)果如下（表1）o表1系統(tǒng)適用性檢驗(yàn)（重對接）結(jié)果:靶標(biāo)PDB編碼打分最佳的化合物的RMSD（A）評價(jià)結(jié)果HDACI4BKX0.8764合格HDAC23MAX0.4304合格4LXZ2.1270不合格4LY11.4156合格HDAC34A690.9581合格HDAC42VQJ4.5031合格2VQM9.0777不合格2VQ03.4589合格2VQQ4.6930合格4CBY2.7502不合格接著，我們從已知的HDAC抑制劑中分別挑選了10個(gè)多樣性

5、良好的化合物作為query化合物集，并構(gòu)建了decoy化合物集，根據(jù)分子對接的打分繪制各體系的R0C曲線（圖3）o根據(jù)分析，我們分別挑選了4個(gè)體系進(jìn)行實(shí)際篩選。S^ecilcfySpecitctyMDA24▲圖3分子對接方法的效能檢驗(yàn)ROCIII線根據(jù)效能檢驗(yàn)的臨界點(diǎn)和Zn2+配體關(guān)鍵藥效團(tuán)，我們對分子對接篩選結(jié)果進(jìn)行過濾，分別得到159、6、151和215個(gè)，其中有部分化合物是潛在的雙靶標(biāo)抑制劑。經(jīng)合并、去重和聚類，最后得到36個(gè)多樣性子集用于生物活性測試。