昆蟲和哺乳動(dòng)物GABA受體同源模建及殺蟲劑分子設(shè)計(jì).pdf

1、γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）受體作為部分有機(jī)氯、銳勁特以及阿維菌素類殺蟲劑的作用靶標(biāo)，是目前農(nóng)藥研究熱點(diǎn)之一。本論文以哺乳動(dòng)物（人）和昆蟲（家蠅）GABA受體為研究對象，探索苯基吡唑類化合物對昆蟲GABA受體的選擇性原因，進(jìn)行了基于結(jié)構(gòu)的藥物分子設(shè)計(jì)，為開發(fā)高效、安全的殺蟲劑提供理論依據(jù)。 1．利用同源模建方法，以電鰩（Torpedo marmorata）煙堿乙酰膽堿受體（PDB登記號1OED

2、，4A）為模板，構(gòu)建了人α1β2γ2型和家蠅β3型GABA受體，并利用分子動(dòng)力學(xué)以及拉氏圖分析驗(yàn)證了其模型的合理性。 2．對環(huán)戊二烯抗性機(jī)理進(jìn)行了探討。首先將家蠅GABAR亞基TM2區(qū)域2’丙氨酸替換為絲氨酸，然后對整個(gè)體系進(jìn)行共軛梯度法優(yōu)化，得到突變后的家蠅GABAR模型。分別以突變前后的家蠅受體TM2區(qū)域-1’至6’的八個(gè)氨基酸殘基為中心定義結(jié)合位點(diǎn)，采用狄氏劑作為配體進(jìn)行分子對接，發(fā)現(xiàn)突變后的打分從整體上明顯降低。說明2’

3、發(fā)生突變后，TM2區(qū)域-1’至6’的八個(gè)氨基酸殘基構(gòu)象發(fā)生了較大的改變，此構(gòu)象對狄氏劑不敏感是導(dǎo)致昆蟲產(chǎn)生抗性的主要原因。 3．通過模擬受體．配體作用模式，發(fā)現(xiàn)配體（銳勁特）與家蠅GABA受體比與人GABA受體結(jié)合更加穩(wěn)定，還發(fā)現(xiàn)了受體TM2區(qū)域的6’蘇氨酸為與銳勁特相互作用的重要氨基酸殘基，各亞基的6’蘇氨酸易與銳勁特吡唑環(huán)的取代基產(chǎn)生氫鍵作用。通過受體-配體的作用強(qiáng)弱分析，闡明了銳勁特對不同受體具有選擇性的原因。此外，通過藥

4、效團(tuán)分析和分子對接方法，進(jìn)一步探索了苯基吡唑類化合物與受體的相互作用模式，結(jié)果發(fā)現(xiàn)受體結(jié)合口袋大小直接決定了復(fù)合物結(jié)合強(qiáng)度，吡唑環(huán)上的取代基進(jìn)一步影響化合物活性的差異性。苯基吡唑類化合物對人GABA受體活性較低，主要原因是人受體的結(jié)合口袋相對于骨架苯基吡唑偏小，不利于配體-受體的相互作用。 4．以藥效團(tuán)模型的芳環(huán)中心、疏水中心、氫鍵受體原子、氫鍵給體為限制條件，進(jìn)行了三維結(jié)構(gòu)柔性搜尋，從LQSample和NCI2000數(shù)據(jù)庫篩選