通过不同的计算方法探索基于 thiazole urea 的 Gyr B 抑制剂的结构性探索:贝叶斯分类,分子对接和以自由能量为灵感的分子动力学模拟
Yuvraj Kumar1, Arijit Bhattacharya1, Swati Dogra1
1Molecular Modelling Laboratory (MML), Department of Pharmaceutical Sciences and Drug Research, Punjabi University, Patiala, India.
耐多药结核病 (MDR-TB) 是一个全球性的威胁. 这项研究使用计算方法来识别DNA Gyrase亚单元B (Gyr B) 抑制剂的关键特征,从而设计出新的候选药物.
科学领域:
- 药用化学 医学化学
- 计算生物学 计算生物学
- 药物发现 药物发现 药物发现
背景情况:
- 耐多药结核病 (MDR-TB) 是一个重大的全球卫生挑战.
- 现有的治疗方法往往由于对第一代基诺的耐药性而失败,向DNA Gyrase亚单元A (Gyr A).
- 基因基酶亚单元B (Gyr B) 是新型抗结核药物的有希望的替代标,但目前还没有FDA批准的抑制剂.
研究的目的:
- 以计算方式识别负责DNA基拉酶子单元B (Gyr B) 抑制的关键结构特征.
- 开发一种用于识别潜在Gyr B抑制剂的预测模型.
- 为了合理设计和计算验证用于MDR-TB治疗的新型Gyr B抑制剂.
主要方法:
- 使用 thiazole-urea 衍生物开发贝叶斯分类模型,以识别 Gyr B 抑制的基本分子指纹.
- 分子对接以分析抑制剂和Gyr B活性部位之间的相互作用.
- 分子动力学 (MD) 模拟,包括RMSD,RMSF,Rg,PCA,FEL和MMPBSA分析,以评估蛋白质连接体复合体的稳定性.
主要成果:
- 贝叶斯模型表现出强大的预测性能,ROC得分高.
- 分子对接证实了已识别的指纹和Gyr B活性部位之间的关键相互作用.
- 设计了五种新型化合物,前两种具有有利的ADME,结合和动态稳定性.
结论:
- 计算管道成功确定了Gyr B抑制的关键结构特征.
- 合理设计的化合物显示出对抗MDR-TB的新型治疗剂的潜力.
- 这种方法为未来的Gyr B抑制剂设计提供了宝贵的见解.
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