摘要
本研究旨在为虚拟筛选中药单体作为药物先导化合物及蛋白质相关信息查询提供方便，同时为从分子层面分析药物作用机制提供方法和思路。数据库是药物研究的重要工具，关于小分子配体与大分子受体相互作用的数据库研究较少，因此本文拟构建关于中药单体与蛋白质相互作用的中药单体蛋白晶体复合物虚拟文库（简称中药单体虚拟PDB文库）。论文首先介绍中药信息数据库与生物信息学数据库。目前中药信息数据库种类多样，主要包括单体化合物库，中药组分库，中药化学成分数据库和中药化学信息数据库;生物信息学数据库大体分为4类:基因组数据库，核酸和蛋白质一级结构序列数据库，生物大分子三维空间结构数据库，以上述3类为基础构建的二次文献数据库。蛋白质三维结构数据库PDB是主要的生物大分子结构数据库。目前从蛋白质分子层面研究病理机制受到医学生物界广泛重视，而对许多严重威胁人类健康疾病的相关蛋白质的信息缺乏系统整理，比如恶性肿瘤，神经系统疾病等。为进一步总结常见疾病相关蛋白质信息，并从分子层面研究药物作用机制，促进医学生物学的发展，同时促进中药开发的研究，需要建立一个比较完整的中药相关蛋白质数据库。 中药在我国历史悠久，至今在疾病治疗中仍广泛应用。随着西药开发竞争激烈和回归自然潮流兴起，中药的作用在世界范围内日益凸显。近几年许多制药公司和科研人员已将注意力转移到传统中药。由于中药化学成分复杂多样，研究其活性成分和作用机制比较困难，计算机辅助药物设计作为药物研究的辅助手段已经受到广泛关注，运用虚拟筛选技术可以较准确的模拟受体与配体相互作用，缩小化合物筛选范围，将其与传统试验方法相结合可以为从传统中药中筛选药物先导化合物提供方便。 本文以现有蛋白质数据库RCSB PDB和虚拟筛选平台iScreen为信息来源，构建中药单体虚拟PDB文库，主要研究内容如下: 1.构建中药单体虚拟PDB文库。运用PDB数据库，iScreen在线服务，BLAST比对网站，Chimera软件，Discovery Studio3.5(简称DS3.5)软件构建中药单体虚拟PDB文库，该文库共构建约3200个蛋白晶体复合物，收录了蛋白质及其原始配体信息和蛋白质及其参考配体信息，为蛋白质信息查询提供方便。 2.分析蛋白质。在构建文库的基础上，运用Chimera软件，DS3.5软件，Molsoft ICM-Browser软件解析蛋白质。通过比较抑制剂和中药单体分别与蛋白质的构象匹配情况及与关键氨基酸残基作用情况，一方面可以为筛选药物先导化合物提供方便，另一方面通过分析抑制作用存在与否的机理，为研究药物作用机制提供思路和方法。通过查阅大量文献，把蛋白质主要分为病毒类，病菌类，肿瘤类，炎症类，神经系统类等作简要介绍。 3.进行中药单体抑菌试验研究及其作用机制分析。以白色念珠菌，酵母菌，嗜酸乳杆菌为实验菌株对筛选的中药单体进行抑菌试验。实验结果表明黄芩苷，角鲨烯，山嵛酸甲酯对白色念珠菌和酵母菌无明显抑制效果;角鲨烯，山嵛酸甲酯，28烷对嗜酸乳杆菌均无明显抑制作用。得出结论:抑制剂与蛋白质的构象匹配及与关键氨基酸残基的相互作用是发挥抑制作用所必需的。
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