[發明專利]一種基于核受體二聚過程的雌激素干擾活性定量預測方法

有效

• 申請號: 202010466655.3
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111462827B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 史薇;黃付晏;于紅霞
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G16C10/00
• 分類號: G16C10/00;G16C20/30;G16C20/70
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務所 32346
• 代理人: 陳彬

1.一種基于核受體二聚過程的雌激素干擾活性定量預測方法，其特征在于，包括：

S1：獲取雌激素受體的晶體結構，并確定晶體結構中配體的雌激素效應EC50值；

S2：對雌激素受體的晶體結構的受體蛋白和配體分子進行預處理；

對雌激素受體的晶體結構的受體蛋白進行預處理的方法為：

首先檢查晶體結構的完整性，并將殘缺的氨基酸殘基補充完整，然后對晶體結構進行加氫處理；從處理后晶體結構中分別提取如下結構：(1)提取雌激素受體二聚體，其中雌激素受體二聚體包括單體1和單體2；(2)提取雌激素受體二聚體與共因子的復合體，所述復合體包括單體1、單體2、共因子1和共因子2；(3)提取配體，所述配體包括配體1和配體2，配體1和配體2分別提取；

對配體分子進行預處理的方法為：對提取的配體進行加氫處理，并賦予配體力場；

S3：構建雌激素受體二聚體-配體復合體以及雌激素受體二聚體-配體-共因子復合體，并分別對每個復合體進行分子動力學模擬，雌激素受體二聚體-配體復合體以及雌激素受體二聚體-配體-共因子復合體分子動力學模擬產生的拓撲文件中，對atomtypes和pairtypes兩部分進行合并；

從分子動力學模擬的軌跡中提取若干個構象，計算每個復合體的自由結合能；

S4：分別建立雌激素受體二聚體-配體復合體的自由結合能和與雌激素受體二聚體-配體-共因子復合體間自由結合能與雌激素效應EC50值之間的定量相關關系，并擬合相應的回歸預測模型；

S5：利用所得回歸預測模型，并利用分子動力學模擬得到自由結合能的值，對雌激素干擾活性進行預測。

2.根據權利要求1所述的一種基于核受體二聚過程的雌激素干擾活性定量預測方法，其特征在于，所述步驟S3中，利用經過預處理的配體與雌激素受體二聚體構建雌激素受體二聚體-配體復合體，所述雌激素受體二聚體-配體復合體包括單體1、單體2、配體1和配體2；

利用雌激素受體二聚體與共因子的復合體和經過預處理的配體構建雌激素受體二聚體-配體-共因子復合體，所述雌激素受體二聚體-配體-共因子復合體包括單體1、單體2、配體1、配體2、共因子1和共因子2。

3.根據權利要求2所述的一種基于核受體二聚過程的雌激素干擾活性定量預測方法，其特征在于，所述步驟S3中，采用GROMACS軟件對復合體進行分子動力學模擬，具體方法為：

S3.1：賦予受體蛋白CHARMM力場；

S3.2：將復合體浸入TIP3P模型水中，復合體的邊緣到水層邊緣的距離大于或等于1.4nm，并加入鈉離子或氯離子以平衡體系的電荷；

S3.3：采用梯度下降法進行能量最小化，進而通過NVT系綜和NPT系綜兩步平衡模擬使體系平衡下來；

S3.4：設定模擬環境和模擬時間，并采用PME法用于計算遠程電的相互作用，采用LINCS方法進行鍵的約束，然后完成分子動力學模擬。

4.根據權利要求3所述的一種基于核受體二聚過程的雌激素干擾活性定量預測方法，其特征在于，所述步驟S3中，采用分子力學-泊松玻爾茲曼表面積法計算復合體的自由結合能。

5.根據權利要求4所述的一種基于核受體二聚過程的雌激素干擾活性定量預測方法，其特征在于，計算雌激素受體二聚體-配體復合體的自由結合能方法為：計算單體1與配體1間的自由結合能ΔG_單體1，計算單體2與配體2間的自由結合能ΔG_單體2，雌激素受體二聚體-配體復合體的自由結合能ΔG_二聚體＝ΔG_單體1+ΔG_單體2；

計算雌激素受體二聚體-配體-共因子復合體的自由結合能方法為：計算單體1、配體1和共因子1間的自由結合能ΔG_{單體1-共因子1}，計算單體2、配體2和共因子2間自由結合能ΔG_{單體2-共因子2}，雌激素受體二聚體-配體-共因子復合體的自由結合能ΔG_{二聚體-共因子}＝ΔG_{單體1-共因子1}+ΔG_{單體2-共因子2}。