3D-QSAR和分子动力学研究伊索克萨衍生物,以确定Farnesoid X受体 (FXR) 激活剂的结构要求
Dan Yan1,2, Yueying Yang1, Hanxiao Shen1
1Institute of Pharmaceutical Innovation, Hubei Province Key Laboratory of Occupational Hazard Identification and Control, School of Medicine, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430065, China.
开发用于非酒精性脂肪肝疾病 (NAFLD) 的新型法尔内索伊德X受体 (FXR) 激动剂具有挑战性. 这项研究使用了分子建模来识别强大的FXR激动剂的关键结构特征和相互作用,从而设计出改进的候选药物.
科学领域:
- 药物化学和分子药理学
- 药物发现和开发 药物发现和开发
背景情况:
- 法尔内索伊德X受体 (FXR) 是非酒精性脂肪肝疾病 (NAFLD) 的关键治疗点.
- FXR激动剂调节NAFLD的关键途径,包括胆酸代谢,脂质稳定,炎症和纤维化.
- 开发安全有效的FXR激动剂面临重大挑战.
研究的目的:
- 调查影响异醇衍生物作为FXR激动剂活性的关键因素.
- 设计新的,强大的FXR激应剂,提高NAFLD的治疗潜力.
主要方法:
- 应用3D定量结构-活动关系 (3D-QSAR) 建模,包括比较分子场分析 (CoMFA) 和比较分子相似度指数分析 (CoMSIA).
- 利用分子动力学 (MD) 模拟来分析FXR-联体结合模式和相互作用.
- 根据结构-活动关系的洞察力设计了新的FXR激应剂.
主要成果:
- CoMFA和CoMSIA模型显示出强大的预测能力 (q2>0.66,r2>0.96,r2>0.86).
- 在R2组的疏水性和R3组的电负性对于激动性活动至关重要.
- 关键的相互作用包括螺旋体H3中的疏水接触以及涉及ARG331和HIS447.7的盐桥/键.
- FXR循环L:H1/H2和L:H5/H6的形态动态对于蛋白质稳定性和连接体活性至关重要.
结论:
- 分子建模提供了对FXR激动剂结构-活性关系的关键见解.
- 确定了强烈的FXR激励作用的关键结构和相互作用特征.
- 设计了八种新的FXR激应剂,预计将超过现有的化合物,如GW4064.
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