[发明专利]区分过氧化酶激活增殖受体γ完全激动剂、部分激动剂、拮抗剂活性的方法

说明书

本发明公开了区分过氧化酶激活增殖受体γ完全激动剂、部分激动剂、拮抗剂活性的方法，包括，受体与配体建模；分子对接；传统分子动力学模拟；Well‑Tempered Meta‑dynamic分子动力学模拟；药效团的构建。本发明方法能够快速区分不同结构化合物的PPARγ活性，大量减少实验室在传统毒理实验过程中化学药品、细胞的使用，减轻实验室工作量，节约实验室经费；从而在QSAR建模前区分化合物的PPARγ活性，让QSAR模型结果更加贴近实际，从而让传统QSAR得到更加广泛的运用。

技术领域

本发明属于内分泌干扰物识别技术领域，具体涉及区分过氧化酶激活增殖 受体γ完全激动剂、部分激动剂、拮抗剂活性的方法。

背景技术

内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals，EDCs)仅需痕量就会产生 显著的不良效应，因此受到人们的关注。通过核受体介导的内分泌干扰效应的 分为激动效应与拮抗效应两种。截止目前，人类共合成并注册了超过1.42亿种 化学品，而且数量还在不断上升，其中含有大量潜在内分泌干扰效应的物质需 要被识别。而现有的体内和体外实验技术在面对不断增加的待筛查化合物也显 得力不从心。

但是传统的定量构效关系(quantitative structure–activity relationship，QSAR) 只能在已知该化合物是核受体激动/拮抗剂的情况下预测该化合物的活性大小， 但却无法区分一个未知化合物是否属于完全激动剂、部分激动剂或拮抗剂，并 且该预测方法常规应用于一类结构相似的化合物，当化合物的种类增多时，预 测的效果就会明显下降。

在人体内，PPARγ主要负责促进软骨生成，调节脂肪代谢，细胞分化以及 凋亡。然而很多化合物可以通过PPARγ产生内分泌干扰效应，从而造成有害结 局。例如有些物质比如罗格列酮(ROSI)类药物在体内通过PPARγ产生拟性 效应，增强胰岛素敏感性控制糖代谢，从而促进脂肪组织生成。而另一些物质 则会导致抗性效应，例如针对PPARγ设计的新型药物9P，这能能够起到与罗 格列酮类药物截然相反的作用。

PPARγ及其他核受体超家族都必须与相应配体结合后才能活化。一旦与配 体结合活化后，PPARγ与维甲酸类X受体(retinoid X receptor,RXR)结合形成 一个异二聚体，然后招募一系列协同因子，后者则在PPAR反应元件(PPRE) 特定基因的启动子区域与异二聚体结合，起到调节转导的作用：PPARγ也可 以直接激活特定的基因，如CD36；PPARγ还可以通过非DNA结合依赖的模 式进行基因转导。

而PPARγ不仅有抗性与拟性状态，PPARγ还存在活性介于两者之间的部分 激动状态，由此将PPARγ的配体分为完全激动剂，部分激动剂，拮抗剂三类。 现有的关于PPARγ结构解析的研究指出，当PPARγ结合完全激动剂时，PPARγ 二聚体中的两个PPARγ均处于激活状态，而当PPARγ结合部分激动剂时，PPAR γ二聚体中的两个PPARγ一个呈现激动状态，而另一个呈现非激动状态。

但PPARγ拮抗构象尚未被解析出，现有研究大多为已知PPARγ活性，然后 利用PPARγ激动状态模拟来对于物质活性强弱做出解释。由于受传统分子动力 学的采样效率问题的局限，现有的研究中通常使用的几十ns甚至上百ns的模 拟并不足以找到真正稳定的结构，这导致单纯运用传统分子动力学技术难以对 PPARγ干扰物质的活性进行区分。

分子动力学模拟(molecular dynamic simulation，MD)，传统MD(cMD) 技术在有限的模拟时间下难以越过较高的自由能能垒，因此存在着采样效率低 的问题，并且研究都仅仅聚焦于某一类结构相似的物质。传统MD技术无法对 PPARγ干扰物质的完全激动剂、部分激动剂、拮抗剂活性进行区分。

发明内容