亚洲玉米螟几丁质酶3D模建及其抑制剂的虚拟筛选

摘要

昆虫几丁质酶属于18族糖苷水解酶，是昆虫蜕皮过程中降解旧的几丁质必需的酶，干扰或破坏几丁质酶的活性都可以影响昆虫的正常生长发育。因此几丁质酶是设计新的环境友好的，高效的杀虫剂的靶标。 我们实验室已经获得亚洲玉米螟几丁质酶的cDNA序列和氨基酸残基序列。在本研究构建选择几丁质酶构建其3维结构，并通过虚拟筛选的方法设计其抑制剂。通过同源性分析发现几丁质酶和其他18族糖苷水解酶存在高度的相似性，尤其是催化区具有高度的保守性。因为在同源模建中序列越短，模建结果越正确，所以我们选择几丁质酶催化区进行同源模建。本论文工作主要分以下步骤： 1)使用亚洲玉米螟几丁质酶催化区序列对PDB数据库进行搜索，发现PDB编号为1HKK的人壳三糖酶与其同源性最高，同一性为40.7﹪，相似度为59.6﹪，沟为6.4﹪。选择1HKK结构为构建亚洲玉米螟几丁质酶催化区三维结构的模版。 2)对同源模建所得的5模型使用ProCheck，Profile_3D/verify和Prosa2003进行评估，选择最优的模型，模拟在310K恒温、水环境中对模型进行动力学优化，取平衡阶段的平均构象作为虚拟筛选中的受体。 3)将模版中已知活性最强的几丁质酶抑制剂Allosamidin叠合到筛选受体中，选择受体中距离小分子5(A)内的氨基酸残基为活性口袋，采用两轮筛选策略对SPECS小分子数据库中的43423个分子进行虚拟筛选，获得76个可能的抑制剂分子。 4)对筛选结果中的5个分子验证分离获得几丁质酶活性，结果显示这些小分子具有不同程度的抑制活性。

目录

文摘

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引 言

1文献综述

1.1昆虫几丁质酶

1.1.1昆虫的蜕皮过程

1.1.2几丁质

1.1.3几丁质酶

1.1.4几丁质酶作为设计新型杀虫剂靶标的理由

1.1.5已报道的几丁质酶抑制剂

1.2昆虫生长调节剂

1.2.1昆虫生长调节剂设计的基本原理及方法

1.3虚拟筛选

1.3.1建立受体模型

1.3.2小分子化合物库的准备

1.3.3分子对接

1.3.4选中分子的后处理

1.5本实验的思路及方法

1.5.1实验思路

1.5.2实验方法

2构建亚洲玉米螟几丁质酶催化区三维模型

2.1引言

2.2实验材料和方法

2.2.1材料

2.2.2方法

2.3结果与讨论

2.3.1亚洲玉米螟几丁质酶氨基酸序列分析

2.3.2模版信息

2.3.3同源模建

2.4小结

3模型的分子动力学优化

3.1引言

3.2材料与方法

3.2.1材料

3.2.2方法

3.3结果与讨论

3.4 小结

4.亚洲玉米螟几丁质酶抑制剂的虚拟筛选

4.1引言

4.2材料与方法

4.2.1工具与材料

4.2.2方法

4.3结果与讨论

4.4小结

5生物活性测试

5.1引言

5.1仪器与药品

5.1.1仪器

5.1.2药品

5.2方法

5.2.1实验的准备工作

5.2.2亚洲玉米螟总蛋白的提取

5.2.3生物活性验证

5.3结果与讨论

5.4小结

结论与展望

1结论

2展望

参考文献

附录A附录内容名称

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢