蜜蜂与桃蚜烟碱乙酰胆碱受体的同源模建及分子对接

摘要

烟碱乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptor, nAChR)是介导传递突触间快速信息的配体门控离子通道蛋白,主要存在于脊椎动物和昆虫的中枢神经系统中,同时它也是新烟碱类杀虫剂的作用靶点。近年来,新烟碱类杀虫剂的发展较快,已占杀虫剂市场的50％左右,但新烟碱类杀虫剂对蜜蜂的安全问题越来越受到重视。
　　本研究以计算机辅助药物设计技术为基础,分别构建了蜜蜂(α1)2(β1)3型和桃蚜(α2)2(β1)3型 nAChR。经过拉氏图、分子动力学模拟和RMSF图等实验方法对构建模型的合理性进行了验证。将吡虫啉与蜜蜂(α1)2(β1)3型nAChR和桃蚜(α2)2(β1)3型nAChR进行分子对接,讨论了吡虫啉分子与两者对接结果的相似性和差异性。对接打分Cscore值与结合自由能较为吻合,说明了对接打分的合理性。结果显示,尽管吡虫啉对两者均有较强的毒性,但作用机制却不尽相同。其硝基部分在对接中起到了关键作用,是吡虫啉对两模建受体无明显选择性作用的主要原因,同时也从理论上阐明了吡虫啉的使用危害到了蜜蜂群体的生存。随后将另外六个新烟碱类也进行了对接,结果表明六种化合物与桃蚜nAChR的结合较为稳定,打分较高;对蜜蜂nAChR而言,烯啶虫胺、噻虫胺、噻虫啉的作用效果较为明显,而啶虫脒、噻虫啉、呋虫胺对蜜蜂nAChR的作用效果较弱。这一结论与新烟碱类的实际使用情况和相关测试结果基本一致。

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引言

1.1 烟碱乙酰胆碱受体

1.2 新烟碱类杀虫剂

1.3 近年来国内开发的新型新烟碱类化合物

第2章 生物信息学与药物研发现状

2.1 数据资源相关介绍

2.2 新药研发

2.3 药物仿制

第3章 计算机辅助药物设计介绍

3.1 计算机辅助药物设计的出现

3.2 CADD主要软件的介绍

3.3 通过计算机辅助药物设计开发出的的新药实例

3.4 计算机辅助药物设计的实验方法

第4章 蜜蜂与桃蚜烟碱乙酰胆碱受体的同源模建

4.1 引言

4.2 模建步骤

4.3 序列比对与构建模型的结果与讨论

第5章 新烟碱类化合物以及环氧啉的分子对接

5.1 引言

5.2 对接方法

5.3 对接结果与讨论

5.4 环氧啉与蜜蜂、桃蚜受体的分子对接

第6章 结 论

参考文献

公开发表论文

致谢