[发明专利]一种TTR小分子抑制剂的筛选方法

说明书

技术领域

本发明涉及药物筛选和预测方法，尤其涉及对以TTR蛋白质为受体的小分子抑制剂进行药物筛选和预测的方法。

背景技术

甲状腺结合前清蛋白(Transthyretin，简称TTR)，又称甲状腺素运载蛋白，是一种血浆转运蛋白，在人体内的功能主要是运输甲状腺激素(thyroxine)以及维生素A等。TTR由肝脏、眼睛以及脉络丛产生，主要存在于脑脊液和血浆中。其中，在人体血浆内的含量约为0.2mg/mL。

TTR最早由D.Goodman从血浆中分离并测序，是一种四聚体蛋白质，分子量为62Kda，每个单体由127个氨基酸残基组成。TTR单体由内外两个β-折叠(β-sheet)组成，每个β-折叠包含了四个β-折叠股(β-strands)，在外层β-折叠的EF之间存在一段9个氨基酸长度的α-螺旋结构。两个TTR单体通过氢键相互作用可以生成二聚体，两个二聚体通过氢键作用和疏水作用形成四聚体。不过，两个二聚体之间的相互作用比二聚体内单体之间的相互作用要弱得多。在TTR两个二聚体的中间存在一个长约、直径约的空腔通道，在这个空腔内有两个相同的结合位点。TTR运输甲状腺激素时，甲状腺激素便结合于此，抑制剂分子也在此结合

在人体正常生理环境下，TTR的结构较为稳定。但是在一些非自然因素的作用下，TTR可能会发生病变，致使新陈代谢紊乱，产生淀粉化纤维，从而导致如家族淀粉性多发神经病、家族淀粉性心肌症、老年系统性淀粉样变性疾病等。目前普遍认为，TTR的聚集对于导致淀粉样变性疾病非常重要，但是其聚集的原因尚不清楚。科学家认为，TTR四聚体有时候会不稳定导致其分解，而分解之后重新折叠时如果产生错误，就有可能形成纤维化物质。因此，阻止其淀粉纤维化是治疗TTR淀粉样变性疾病的可能途径之一。目前已有多个系列的抑制剂被合成出来。从已知的抑制剂出发，建立一套高效可靠的筛选方法，将有助于寻找新型的小分子抑制剂，有效提高筛选的速度，降低筛选成本。

发明内容

本发明的目的是建立一种高效、快速、可靠的TTR小分子抑制剂筛选方法，以弥补现有技术的不足，适用于TTR纤维化所引发的淀粉样变性疾病的药物设计。

本发明的设计思路是：首先，对已知的小分子系列抑制剂建立3D-QSAR训练集模型，并使用测试集分子验证其可靠性。然后使用分子对接方法对小分子抑制剂进行分子对接，验证对接方法的可靠性。其后选取活性较高的抑制剂建立药效团模型，使用该模型对药物小分子数据库进行筛选。将筛选得到的结果使用3D-QSAR模型重新打分并筛选，之后使用分子对接方法再次筛选。根据三次筛选的结果，初步确定可作为先导化合物的小分子，进行进一步的细胞实验和筛选。

本发明提供一种TTR小分子抑制剂的筛选方法，包括以下步骤：

1)确定TTR蛋白质分子的PDB数据；

2)优化抑制剂分子，建立3D-QSAR模型并验证其可靠性；

3)使用分子对接软件将小分子抑制剂与TTR蛋白质进行对接并与晶体结构进行比对，验证对接其可靠性；

4)建立药效团模型，对药物小分子数据库进行筛选；

5)使用3D-QSAR模型重新打分并对打分高的小分子使用分子对接方法再次筛选；

6)根据筛选的结果，初步确定可作为先导化合物的小分子。

本发明和现有技术相比，具有如下优点：使用计算机辅助药物设计的方法进行筛选，比起传统方法节约了大量的时间和研究经费；使用包括基于受体和基于配体的多种药物筛选及设计方法，大大提高了筛选结果的可靠性；利用筛选得到的先导化合物进行细胞水平的生物筛选，提高了筛选速度，缩短了新型抑制剂的开发研究周期。

附图说明

图1是TTR蛋白质分子的结构示意图。

图2是ABX系列小分子抑制剂的结构示意图。

图3是3D-QSAR模型的实验值与预测值散点图。

具体实施方式

以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：

1、确定TTR蛋白质分子的PDB数据

从RSCB PDB数据库(http://www.rcsb.org/)获取TTR蛋白质分子的PDB文件(PDB编号2QGB、2OGC、2OGD、2OGE)，使用Tripos公司的Sybyl-X1.2软件(http://tripos.com/)对其进行预处理。

2、优化抑制剂分子并建立3D-QSAR模型