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线虫与斑马鱼γ氨基丁酸受体同源模建及分子对接，硕士学位论文，共85页。
摘 要
γ-氨基丁酸受体(γ-aminobutyric acid receptor)属于配体门控离子通道蛋白，广泛分布于神经系统，是药物作用的重要靶标之一。在农药研发方面，γ-氨基丁酸受体是杀虫剂的研究热点之一，其中尤以 A 型 γ-氨基丁酸受体为主。氟虫腈和 IBIPPS 是作用于 γ-氨基丁酸受体的杀虫剂。本论文目的为找出氟虫腈和 IBIPPS 对线虫的杀虫机理；另外找出氟虫腈对斑马鱼的毒性机理。本论文利用蛋白质同源模建的方法，构建了秀丽隐杆线虫 A 型 γ-氨基丁酸受体和斑马鱼 A 型 γ-氨基丁酸受体，通过分子对接研究秀丽隐杆线虫与氟虫腈和 IBIPPS 的作用机理；同时将苯基吡唑类化合物与斑马鱼 A型 γ-氨基丁酸受体对接，希望发现苯基吡唑类化合物与斑马鱼 A 型 γ-氨基丁酸受体结合的主要因素，同时也是为设计高效低毒的苯基吡唑类化合物提供实验数据。
主要研究内容如下：
1.本论文以秀丽隐杆线虫 (Caenorhabditis elegans) 谷氨酸受体 (PDB 登记号3RHW,3.6Å)作为模板，用同源模建的方法，构建了秀丽隐杆线虫 A 型 γ-氨基丁酸受体和斑马鱼 A 型 γ-氨基丁酸受体的跨膜段。然后利用分子动力学以及拉式图验证了这两个模型的构象稳定性和合理性。
2.将氟虫腈和 IBIPPS 与秀丽隐杆线虫 γ-氨基丁酸受体跨膜段进行分子对接，研究氟虫腈和 IBIPPS 与秀丽隐杆线虫 γ-氨基丁酸受体的作用机理和结合模式。发现氟虫腈和 IBIPPS 与秀丽隐杆线虫 A 型 γ-氨基丁酸受体结合从构象和能量上看都是稳定结合的，秀丽隐杆线虫 A 型 γ-氨基丁酸受体 TM2 区域的 45 和 49 位苏氨酸是对接中起作用的重要氨基酸残基。此外，氟虫腈和 IBIPPS 都是垂直地定位于跨膜段的胞质端，结合模式相似，IBIPPS 与受体结合比氟虫腈与受体的结合更为稳定。
3.对各个取代基进行取代得到 46 个苯基吡唑类化合物与斑马鱼 A 型 γ-氨基丁酸受体跨膜段进行分子对接，通过对对接打分、结合模式和结合自由能的研究，发现苯环上的取代基 CF3,Cl,Cl 和吡唑环上取代基 SOCF3或 SO
2CF3是产生毒性作用的重要基团。
4.在 NCI-2000 数据库中，筛选了 25 个与氟虫腈结构有 80%相似性的化合物，将筛选得到的化合物与斑马鱼 GABAA受体分子对接，分析对接结果，验证上述第三点结论。此外，通过对氟虫腈与斑马鱼 GABAA受体对接结果进行分析，发现斑马鱼GABAA受体亚基 TM2 区域 28 位天冬氨酸和 38 位精氨酸是与苯基吡唑类化合物的取代基产生氢键的重要残基。
关键词：秀丽隐杆线虫；斑马鱼；同源模建；杀虫剂；分子对接

目 录
摘 要 I
Abstract III
目 录 V
引 言 1
第一章 文献综述 3
11 受体的概念 3
111 GABA 受体的概念 3
112 GABAA受体介绍 4
113 GABA 的研究进展 7
114 作用于 GABA 受体的非竞争性拮抗剂 8
12 计算机辅助药物分子设计概论与方法 10
第二章 药物设计与生物信息数据库 15
21 药物设计软件 15
22 生物信息学及数据库 17
221 核酸序列数据库 17
222 蛋白质序列数据库 18
223 生物大分子空间结构数据库 19
23 药物分子设计 20
231 蛋白质同源模建 20
232 分子对接 22
233 虚拟筛选 24
第三章 秀丽隐杆线虫GABAAR 同源模建及与氟虫腈和 IBIPPS 对接研究 27
31 引言 27
32 研究内容 28
33 分子对接 30
34 结果和讨论 31
341 同源模建 31
342 分子对接 36
第四章 斑马鱼 GABAA受体同源模建及与氟虫睛及其衍生物 45
41 引言 45
42 研究内容 46
421 同源模建 46
422 分子对接 47
43 结果与讨论 47
431 同源模建 47
432 分子对接 51
第五章 结论 63
51 实验结论 63
参考文献 65
硕士期间发表论文 73
致 谢 75