基于钾离子通道开放的中药降压成分发现研究

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钾离子通道的研究进展

钾离子通道的研究进展

电压 门控 K+通道 (除钙激活 K+通道 KCa以 外 ),为 六 跨 膜结 构 单 孔 道 (six transmembrane one -pore),经 6次 (S1-¥2)穿膜 ,在 s5与 S6之间夹 一 个相 当于 钠通 道 P段 的H5段 。每个 通道 拥有 4个 如此 重复 的成 分 。此 种基 本结 构与Na+、Ca。+通 道相 同 。通 道 的活 化 闸门也 是 由 4个 S4构成 (见 图 1)[2]。 所不 同 的是钾 离 子通 道 每个 亚 单位 含 有 1或 2个功
2010年第 1O期
内 蒙古 石 油 化 工

钾 离 子 通 道 的 研 究 进 展
傅 涛 ,郝选 明
(华南师范大学 体育科学学院 ,广东 广州 51 0006)
摘 要 :离子通 道是 细胞 膜上 的 一 类特 殊 亲水性 蛋 白质微 孔道 ,它通 过 残基侧 链选 择性 与离子相 互 作 用 ,发挥 专一 性通透 屏 障功 能 ,K+通道 是 离子通 道 中种 类最 多 ,存 在最 广泛 且最 复 杂 的一 大 类离子 通 道 ,与 多种 生命 活 动密 切相 关 ,因此 钾 离子通 道 的结构 与 功能研 究是 分子 生物 学 的前 沿热点 。本 文拟 就 钾 离子 通道 的分 类、分子 结构 和基 因结构 的研 究进 展 做一 综述 。
关键 词 :钾 离子 通道 ;分 子结构 ;基 因结 构 中 图分类 号 :Q74 文 献标 识码 :A 文 章编 号 :1006 ̄ 7981(2010)1O—OOO1~ O4
离子通道是细胞上特 异化 的两亲性 膜整合蛋 能 区 (1or 2 pore domains;单p区或双p区 ),而Na+、
白,通过残基侧链选择性与离子相互作用 ,发挥专一 Ca +通 道则 具有 4个 。

钾离子通道在生物体中的重要性和研究

钾离子通道在生物体中的重要性和研究

钾离子通道在生物体中的重要性和研究钾离子通道是一类重要的膜蛋白质,它们在细胞膜上形成一个通道,可以让钾离子从细胞内部流出到外面。

在生物体内,这些通道起着多种重要的作用,从调节心脏跳动到控制神经元的活动,再到维持肌肉收缩等等。

在这篇文章中,我们将探讨钾离子通道在生物体中的重要性和相关的研究,以及未来的发展方向。

钾离子通道的重要性钾离子通道具有多种生理学功能。

其中最引人注目的是它们在细胞膜上的电生理学特性。

当神经元受到刺激时,它们会释放一些化学物质,成为神经递质,这些物质在细胞间传递信号。

钾离子通道和其他离子通道一样,可以通过改变通道状态的开闭,调控细胞的离子平衡,从而调节细胞的电位。

在神经元中,这些通道可以控制动作电位的持续时间和频率,从而影响神经元信号的传递。

因此,钾离子通道对于神经系统的正常运作至关重要。

除了神经元,心肌细胞、肌肉细胞和内分泌细胞等也都需要钾离子通道的参与。

例如,在心肌细胞中,钾离子通道可以通过调节心肌细胞的动作电位来影响心脏的跳动频率和强度。

在肌肉细胞中,这些通道可以改变钾离子的浓度梯度,控制肌肉收缩的速度和力度。

在内分泌细胞中,这些通道也被证明可以改变细胞的电位和离子平衡,从而控制一些生理过程的发生和调节。

钾离子通道的研究进展钾离子通道是一类膜蛋白质,它们的结构和功能复杂多样。

随着生物技术的发展,我们现在已经能够更深入地研究这些通道的结构和功能,并且发现了一些新的调控机制。

近年来,一些新型的钾离子通道调控因子被发现,比如蛋白亚基、细胞内钙离子浓度和磷酸化等等。

这些因子可以使钾离子通道的开闭状态受到更加复杂和微妙的调控,从而发挥更加精细的功能。

另外,钾离子通道的研究还在快速发展。

如今,越来越多的科学家正在努力探索这些通道的不同亚型、结构和表达模式,以及它们在不同细胞类型和生理状况下的表现方式。

这些研究为我们更好地理解钾离子通道的功能和生理意义提供了更深入的视野。

未来发展方向随着钾离子通道的研究不断发展,也有越来越多的应用领域涌现出来。

降压中药的研究进展

降压中药的研究进展

降压中药的研究进展任煜,刘婷婷,祝凌丽作者单位:246052 安庆医药高等专科学校【摘要】高血压病是最常见的心血管疾病之一,可引起多种并发症,严重威胁人类的身体健康,根据中药降压的作用机制,对抗高血压中药的研究进展做一综述,主要包括降压中药对交感神经、肾素血管紧张素系统(Renin-Angiotensin System,RAS)、钙通道、血管内皮保护和血液流变学等其他作用机制,为临床治疗高血压的研究提供理论依据。

【关键词】高血压;中草药;交感神经系统;肾素血管紧张素系统;综述文献高血压病是最常见的慢性病之一,也是心脑血管病最主要的危险因素,脑卒中、心肌梗死、心力衰竭及慢性肾脏病是其主要并发症,严重威胁人类的身体健康。

因此,开发降压药物非常重要,本研究从作用机制上对多种中药进行整理归纳,为中药治疗高血压病的研究提供理论依据,现综述如下。

一、对交感神经的抑制作用交感神经活动过度增强是高血压病的重要特征之一。

交感神经活动过度增强,刺激儿茶酚胺类介质的释放,使小动脉收缩并能引起血管平滑肌增殖肥大,导致心输出量增加、血管收缩;同时,交感神经兴奋还促进肾素释放增多,从而导致高血压。

丁首元[1]运用交感神经活性握力实验发现,牛黄降压丸能有效降低交感神经活性,抑制交感交感神经兴奋;同时发现,治疗组患者治疗后握力实验的血浆肾素活性(PRA)、肾上腺素水平显著降低,表明牛黄降压丸通过抑制循环中内分泌激素释放血浆肾素、肾上腺素降低交感神经活性,使血压在应激状态下平稳控制。

二、对RAS的影响RAS是体内重要的血压调控系统,通过调节肾脏和心血管维持机体内水、电解质与血压的平衡。

RAS 系统中血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)可强烈收缩血管,激活NADPH氧化酶(主要通过蛋白激酶C)途径、c-Src 激酶途径、受体酪氨酸蛋白激酶途径,AngⅡ是最强的活性物质。

AngⅡ还可促进血管平滑肌细胞增殖,重建动脉。

因此,AngⅡ过度分泌能促进高血压病的发生[2]。

抗高血压新药及血灵降压机制研究进展

抗高血压新药及血灵降压机制研究进展

生基迅垡药物廑旦垫!Q生!旦筮!鲞筮;塑g!也』M鲤旦型g叁PP!:』磐垫!Q:!丛:堡:№:呈2结果142例患者,其中有2例对根尖病变程度判断不足,最后预备拔除,有9例充填不足或超充,重新进行根治,充填。

2.1愈后评定经过根管治疗后,病牙的任何不良体征和症状均消失,达到治愈目的。

也可通过X线片来评定治疗效果。

2.1.1根尖透射区消失,骨板完整.痊愈。

2.1.2根尖透射区呈显著缩小或有修复趋势一好转。

2.1.3原有x线透射区不变或扩大,原根尖区无异常者出现X线透射区-无效。

3讨论3.1笔者在选择病牙时主要以前牙及年轻恒牙为主,这样保证充填效果,提高了成功率。

3.2根管预备中根管预备器戒是预备的基础条件,必须熟悉其性能和使用方法才能有效使用。

根管预备直接影响根・85・管充填效果,要用标准吐根管锉有顺序逐步疏通,在换锉之前采用小一号的锉再次到达工作长度,其目的是维持工作长度和带出根尖处碎屑。

根管的工作长度是从冠部参照点到牙本质牙骨质的距离。

确定工作长度的方法主要有x线片法和电测法。

3.3严密的根管充填消除死腔,杜绝来自根尖及冠部的各种微渗漏,阻止外界细菌和污染物的渗入,防止再感染,从而创造一个有利于根尖愈合的良好环境,选择合适的基础糊剂,主牙胶尖,加侧方加压促进了根管充填达到良好效果。

3.4在治疗过程中应摄三张x线片,初诊x先片可以观察根尖病变范围及牙根的大体情况,根管预备后来确定主牙胶尖及牙根长度,最后摄片观察充填效果。

3.5根充的疗效已被临床所肯定,如果能辅助外科手术将对确保牙齿的可能性会进一步提高。

抗高血压新药及血灵降压机制研究进展陈宁吕圭源陈素红【摘要】目的对近20年来抗高血压新药及血灵降压的作用机制进行归纳总结,为进一步探明中药降压机制提供方向。

方法通过维普全文数据库、中国期刊全文数据库(CNKI)、万方全文数据库相关文献分析,及本实验室多年来血灵降压作用试验研究,对抗高血压新药及血灵作用机制作如下综述。

钾离子通道开放剂 尼可地尔 机制

钾离子通道开放剂 尼可地尔 机制

钾离子通道开放剂尼可地尔机制全文共四篇示例,供您参考第一篇示例:钾离子通道开放剂尼可地尔(Nicorandil)是一种广泛用于心脏疾病治疗的药物,它能够通过特定的机制对钾离子通道产生影响,从而发挥治疗作用。

在此篇文章中,我们将探讨尼可地尔的作用机制及其对心血管系统的影响。

尼可地尔作为一种钾离子通道开放剂,其主要作用在于激活细胞膜上的ATP敏感性钾离子通道(KATP通道),这种通道存在于心脏和血管平滑肌细胞中。

KATP通道的打开能够导致细胞膜的去极化,进而干扰细胞内钙离子的平衡,降低细胞内钙离子浓度,从而产生一系列对心血管系统有益的效应。

尼可地尔的作用使得心脏细胞膜上的KATP通道打开,通过膜电位的改变使得细胞内钙离子浓度下降,这一作用能够减少心肌细胞的收缩力和心脏负荷,从而降低心肌氧耗,缓解心脏供血不足及缺血状态。

尼可地尔能够通过激活血管平滑肌细胞上的KATP通道,导致血管的舒张和扩张。

这一作用使得血管阻力降低,血管内血流增加,从而改善了心脏供血情况,减轻了心脏负荷,对心绞痛等心血管疾病有明显的缓解作用。

除了直接作用于心肌和血管平滑肌细胞外,尼可地尔还能够通过其活化KATP通道后介导的抗氧化和抗炎效应,对心血管系统产生保护作用。

这一效应能够减少血管内皮细胞的损伤,抑制炎症反应和氧化应激,减轻血管粥样硬化等疾病的发展。

尼可地尔作为一种钾离子通道开放剂,通过激活ATP敏感性钾离子通道产生多种有益的心血管效应。

其对心肌和血管的降压、扩张、抗缺血、抗氧化和抗炎效应,使得其在处理心脏疾病和血管疾病等方面具有重要的临床应用前景。

在使用过程中,也需要密切关注其副作用和禁忌症,以保证患者的安全使用。

总结:尼可地尔作为一种特殊的钾离子通道开放剂,其作用机制主要在于通过激活ATP敏感性钾离子通道来产生对心脏和血管的作用。

其对心肌和血管的降压、扩张、抗缺血、抗氧化和抗炎效应,为其在治疗心脏疾病和血管疾病方面提供了丰富的临床应用前景。

钾离子通道开放剂

钾离子通道开放剂

钾离子通道开放剂
1:钾离子通道开放剂
钾离子通道开放剂(Potassium Channel Openers)是一类非常重要的药物,可以用于治疗多种组织或细胞疾病。

该剂属于调节型药物,它可以通过钾离子通道来影响和调节细胞运动。

钾离子通道开放剂可用于治疗心脏病、高血压、糖尿病和肝病等多种疾病,使疾病症状得到缓解。

钾离子通道可以抑制细胞内钠离子的吸收,减少钠离子的含量,进而增加钾离子的含量。

钾离子通道开放剂也可以改善细胞表面及其内部的电位。

当电位改变时,细胞正常功能也会随之改变。

此外,钾离子通道开放剂还可用于治疗尿毒症,其有助于改善尿液中钾离子的含量,减轻引起尿毒症的症状。

钾离子通道开放剂也有一定的副作用,包括头痛、头晕、恶心、乏力和呼吸困难等。

因此,在服用钾离子通道开放剂之前,建议需要对医学做出积极的评估,以确保安全使用。

总之,钾离子通道开放剂可以有效地缓解细胞疾病和其他疾病的症状,但在长期使用前应咨询医生,以确保使用安全。

中国第一个具有离子通道研究证据的抗心律失常中成药

中国第一个具有离子通道研究证据的抗心律失常中成药

对心室肌细胞瞬间外向钾电流Ito的影响 A为对照 B为5g/LNcBe C为10g/LNcBe
不同浓度甘松对兔心室肌细胞钠电流的影响 a对照组,b为5g/L甘松组,c为10g/L甘松组
唐其柱 黄峥嵘 等 甘松提取物对家兔心室肌细胞钠、钙通道的影响 中华心血管病杂志 2004;(6)
实验研究一
研究结果提示:
中国第一个具有离子通道研究证据的抗心律失常中成药
2- 稳心颗粒对急性心肌缺血的左心室电生理特性的影响
对照组 稳心组
TDR
10min
20min
停止灌注时间
崔长琮 刘 峰 兰燕平 周军
等 稳心颗粒对家兔左心室内、外膜电生理特性的影响。心脏杂志
2006;(12):
实验研究三
中国第一个具有离子通道研究证据的抗心律失常中成药
中国第一个具有离子通道研究证据的抗心律失常中成药
崔长琮 刘 峰 兰燕平 周军
等 稳心颗粒对家兔左心室内、外膜电生理特性的影响。心脏杂志
2006;(12):
结 论
中国第一个具有离子通道研究证据的抗心律失常中成药
目前认为,所有抗心律失常药物的作用机制是延长APD及ERP,而致心律失常 的主要机制也是由于延长跨室壁复极离散度,从而导致抗心律失常药物的安全性降 的主要机制也是由于延长跨室壁复极离散度 从而导致抗心律失常药物的安全性降 低。 以上相关实验研究结果,表明: 稳心颗粒可延长内外膜心肌细胞的APD,同时对心肌细胞的INa 、Ica-L 、Ito、IK 均有抑制作用,是其具有抗心律失常作用的重要机制,提示:稳心颗粒治疗心律失常 疗效确切。 稳心颗粒在延长心肌细胞APD的同时,不增加TDR,反而使TDR缩短,提示:稳心 颗粒安全性好。 颗粒安全性好 稳心颗粒调节多离子通道的作用提示:可以广泛应用于各种原因导致的心律失常, 包括老年和儿童心律失常,是广谱抗心律失常药。

Cajal细胞及其离子通道调控机制的研究进展

Cajal细胞及其离子通道调控机制的研究进展

Cajal细胞及其离子通道调控机制的研究进展高迪;沙磊【摘要】Many scientists are interested in interstitial cells of Cajal(ICC),since its discovery by Scientist Cajal using methylene blue and acidophilic silver stain in 1893.Initially,researchers focused on the morphology identification,subtypes and distribution in tissues of ICC.At present,the study of ICC is focused on its relationship with some diseases and the mechanism of its function.With the wide application of the patch clamp,mechanism of ion channel has become a hot topic.Switching of these channels regulates the excitability of ICC and participates in various stages of their physiological function.But because ICC contains a variety of ion channels,its complete mechanism is still unclear.%Cajal间质细胞(ICC)自1893年由Cajal利用亚甲蓝及嗜酸银染色发现以来,引起诸多研究者的关注.最初,研究者主要研究ICC形态学的鉴定、在组织中的亚型及分布特征等.目前,针对ICC 的研究主要集中在其与一些疾病的关系及发挥作用的机制.随着膜片钳技术的广泛应用,ICC离子通道调节机制的研究成为热点,这些通道的开关调节ICC的兴奋性,参与其生理功能的各个阶段,但由于离子通道的种类繁多,其完整的调控机制尚不明确.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2017(023)008【总页数】5页(P1457-1460,1465)【关键词】Cajal间质细胞;离子通道;调控机制【作者】高迪;沙磊【作者单位】中国医科大学药学院神经内分泌药理研究室,沈阳 110122;中国医科大学药学院神经内分泌药理研究室,沈阳 110122【正文语种】中文【中图分类】R333.3Cajal间质细胞(interstitial cells of Cajal,ICC)是一类特殊的间质细胞。

植物钾离子通道的分子生物学研究进展

植物钾离子通道的分子生物学研究进展

浙江农业学报Acta Agriculturae Zhejiangensis17(3):163~169,2005植物钾离子通道的分子生物学研究进展闵水珠(浙江大学生命科学学院,浙江杭州,310029)摘 要:钾离子通道是植物钾离子吸收的重要途径之一。

近年来,已从多种植物或同种植物的不同组织器官中分离到多种钾离子通道基因,包括内向整流型钾离子通道基因(如OsAK T1,DK T1,K PT1,K DC1,K Z M1,Z MK2等)和外向整流型钾离子通道基因(如G ORK,PT ORK,ST ORK等)。

文章分别从结构、功能以及相关基因等三方面综述了关于植物钾离子通道的分子生物学研究进展,并对应用生物工程技术改良植物的钾营养性状进行了讨论。

关键词:钾离子通道;结构;基因中图分类号:Q945;Q735 文献标识码:A文章编号:1004-1524(2005)03-0163-07The progress on the molecular biology of the K+channels in plantsMI NG Shui2zhu(College o f Life Science,Zhejiang Univer sity,Hangzhou310029,China)Abstract:This review summarized recent progresses on m olecular biology of K+channels in plants,including structure and their relevant genes in specialty.The latter is divided into inward2rectifying K+channel(K+in)genes(OsAK T1,DK T1, K PT1,K DC1,K Z M1,Z MK2,etc.)and outward2rectifying K+channel(K+out)genes(G ORK,PT ORK,ST ORK,etc.).The possibility of im proving potassium nutrition of plant by bioengineering is als o discussed in this paper.K ey w ords:K+channel;structure;gene 离子通道(ion channel)是跨膜蛋白,每个蛋白分子能以高达108个/秒的速度进行离子的被动跨膜运输,离子在跨膜电化学势梯度的作用下进行的运输,不需要加入任何的自由能。

钾离子通道研究方法

钾离子通道研究方法

钾离子通道研究方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:钾离子通道是细胞膜上的一种通道蛋白,负责调控细胞内外钾离子的流动,是神经元、心肌细胞等细胞的重要调节机制。

钾离子通道的研究方法主要包括生物物理学实验、分子生物学实验、细胞生物学实验等多种方法,下面将分别介绍这些方法在研究钾离子通道中的应用。

生物物理学实验是研究钾离子通道最基础的方法之一,其中电生理学实验是最常用的技术之一。

通过电生理学技术,可以记录细胞膜上钾离子通道的电活动,测定其打开、关闭的特性,以及不同物质对其活性的影响。

常用的电生理学技术包括膜片钳技术、全细胞记录技术、小动物离体脑片记录技术等。

通过这些技术,可以研究钾离子通道的结构、功能特性以及调节机制。

细胞生物学实验是研究钾离子通道在细胞内定位、表达水平等方面的方法之一。

通过细胞培养技术,可以培养出含有钾离子通道的细胞,观察其在不同条件下的表达情况,以及与其他细胞器的相互作用。

常用的细胞生物学技术包括细胞染色、蛋白质质谱技术、免疫荧光技术等。

通过这些技术,可以研究钾离子通道在细胞内的作用以及其与其他细胞器的关系。

除了上述介绍的方法外,近年来,随着生物技术的发展,一些新兴技术也被应用于钾离子通道的研究中。

单细胞测序技术可以在个体细胞水平上研究钾离子通道的表达情况;顶点成像技术可以观察钾离子通道在细胞内的分布情况。

这些新技术的应用,为我们更深入地了解钾离子通道的结构、功能特性提供了新的可能性。

钾离子通道的研究方法包括生物物理学实验、分子生物学实验、细胞生物学实验等多种技术手段。

这些方法的应用,帮助我们深入理解钾离子通道的结构与功能,以及其在生理疾病中的作用机制,为新药研发、疾病治疗提供了重要的理论依据。

随着生物技术的不断进步,相信在未来的研究中,我们将能够更加深入地认识和探索钾离子通道的奥秘。

【2000字】第二篇示例:钾离子通道是细胞膜上的一种蛋白质通道,它负责调控细胞内外钾离子的流动,从而参与细胞的兴奋性传导、细胞的稳态调节等多种生物学过程。

植物内流型钾离子通道的研究进展

植物内流型钾离子通道的研究进展
pa e , r c n r s a c o h ca sfc to p r e e t e e r h f t e ls i ai n, sr cur c a a tr a d h so o ia u ci n o he i tu t e h r c e s n p y ilgc lf n to s f t g n so n r — e tf ig K c a ne r e iwe e e fi wa d r c i n y h n lwe e r ve d.Th p lc t n o n r —e tfi g K c a n l e a p ia i fi wa d r ciyn o h n es
关 键 词 : 物 ;钾 离 子 通 道 ;内 流 型 通 道 植 中 图分 类 号 : 5 Q 2 文献标识码 : A 文 章 编 号 :10 3 0 (0 8 2 2 8— 7 0 4— 9 X 20 )0 —0 3 0
Th o r s n t nwa d- c iy ng e Pr g e s o he I r Re tf i Po a su o a es i a t t s i m I n Ch nn l n Pl n s
云南农 业 大学学 报
J u n l fYu n n Ag c l r lU ie s y o r a n a r u t a n v r i o i u t
Vo _ 2 No 2 l 3 .
Ma .2 0 r 08
植 物 内流 型 钾 离 子 通 道 的研 究 进 展 木
后 ,通过采 用酵母双 突变体 互补法 又从拟南 芥 、马
铃薯 、大麦 和小 麦 等 植 物 中分 离 得 到 多种 类 型 的
统 —— 高亲 和性 吸 收 系统 和 低 亲 和性 系 统 。 高亲

分子生物学中钾离子通道研究进展(精)

分子生物学中钾离子通道研究进展(精)

分子生物学中钾离子通道研究进展摘要:钾离子通道是植物钾离子吸收的重要途径之一。

近年来,已从多种植物或同种植物的不同组织器官中分离到多种钾离子通道基因,包括内向整流型钾离子通道基因(如OsAKT1,DKT1,Ktrrl,KIll,KZM1,ZMK2等)和外向整流型钾离子通道基因(如CORK,PTORK ,STORK 等)。

文章分别从结构、功能以及相关基因等三方面综述了关于植物钾离子通道的分子生物学研究进展,并对应用生物工程技术改良植物的钾营养性状进行了讨论。

关键词:钾离子通道;结构;基因离子通道(ion channe1)是跨膜蛋白,每个蛋白分子能以高达l08个/秒的速度进行离子的被动跨膜运输,离子在跨膜电化学势梯度的作用下进行的运输,不需要加入任何的自由能。

一般来讲,离子通道具有两个显著特征:一是离子通道是门控的,即离子通道的活性由通道开或关两种构象所调节,并通过开关应答相应的信号。

根据门控机制,离子通道可分为电压门控、配体门控、压力激活离子通道。

二是通道对离子的选择性,离子通道对被转运离子的大小与电荷都有高度的选择性。

根据通道可通过的不同离子,可将离子通道分为钾离子(potassium ion,K )通道、钠离子(natrium ion,Na )通道、钙离子(calcium ion,Ca2 )通道等。

其中,K 通道是种类最多、家族最为多样化的离子通道,根据其对电势依赖性及离子流方向的不同,可把K 通道分为两类:①内向整流型K 通道(inward rectifier K channel;Kin),② 外向整流型K 通道(outward rectifier Khannel;K out)。

K 是植物细胞中含量最为丰富的阳离子,也是植物生长发育所必需的唯一的一价阳离子,它在植物生长发育过程中起着重要的作用,具有重要的生理功能。

植物中可能存在K 通道,这一点早在20世纪6o年代植物营养学界就有人提出,而一直到80年代才被Schroeder等人[23证实,他们利用膜片钳(patch chmp)技术,首先在蚕豆(V/c/afaba)的保卫细胞中检测出了K 通道钾离子通道的结构单个钾离子通道是同源四聚体,4个亚基(subunit)对称的围成一个传导离子的中央孔道(pore),恰好让单个K 通过。

四氨基吡啶和钾离子通道

四氨基吡啶和钾离子通道

四氨基吡啶和钾离子通道四氨基吡啶(Tetramethylpyridine,简称TMAP)是一种具有强碱性的有机化合物,广泛应用于化学合成、催化剂以及化工行业中。

本文将讨论四氨基吡啶在钾离子通道方面的应用和研究进展。

1. 引言钾离子通道是生物膜中重要的离子通道之一,具有调节细胞膜电位的作用。

它参与了多种生理过程,包括细胞兴奋传导、神经功能调节以及离子平衡的维持等。

因此,对钾离子通道的研究具有重要的科学及临床意义。

近年来,四氨基吡啶作为一种有机碱,被广泛应用于钾离子通道的研究和调控中。

2. 四氨基吡啶的化学性质和合成方法四氨基吡啶是一种具有强碱性和碱催化性的有机化合物,化学结构如下图所示。

在实验室中,四氨基吡啶的合成方法较为简单,主要通过将吡啶和甲基溴化物使用乙二醇作为反应介质加热反应得到。

该反应具有高产率和高选择性的优点,是得到四氨基吡啶的可行方法。

此外,四氨基吡啶还可以通过其他化合物的转化得到。

3. 四氨基吡啶与钾离子通道的相互作用机制钾离子通道是一种膜蛋白,它具有高度特异性和选择性地将钾离子从胞内通过细胞膜排出体外。

研究发现,四氨基吡啶可以与钾离子通道相互作用,并对其通道的活性和选择性产生影响。

首先,四氨基吡啶可以作为一种碱催化剂,改变钾离子通道的活化和失活过程。

通过与通道蛋白表面的酸残基相互作用,四氨基吡啶能够加速钾离子通道的开放和关闭过程,从而影响细胞膜电位的变化。

其次,四氨基吡啶还可以作为一种选择性探针,用于研究钾离子通道的结构和功能。

通过与钾离子通道的特异性结合,四氨基吡啶可以提供有关通道的空间分布、结构变化和离子通透性的信息。

4. 四氨基吡啶在神经递质释放调控中的应用神经递质是神经细胞之间传递信息的化学信号物质。

钾离子通道在神经递质释放过程中起到重要的调控作用。

近年来的研究表明,四氨基吡啶可以通过调节钾离子通道的活性和选择性,影响神经递质的释放和神经元的兴奋性。

实验证明,四氨基吡啶能够抑制神经递质的释放,并减弱细胞膜的电位变化。

钾离子通道开放剂作用机制

钾离子通道开放剂作用机制

钾离子通道开放剂作用机制钾离子通道开放剂?哎呀,这个名字听起来好像很高深对吧?但别担心,我来给大家捋一捋,保证你听完后,觉得原来是这么回事!你可能一听到“离子通道”就想打退堂鼓,但其实它比你想的要简单有趣多了。

你要知道,人体里的每个细胞就像一个小小的工厂,工厂里需要材料、能量、工人来进行各种各样的工作。

那钾离子呢,就是这些工厂里的一种“原材料”,它可重要了!它在细胞里面的工作可多了,像是调节细胞电压、传递信号、保持细胞的稳定等等。

可如果没有一个顺畅的通道让它进进出出,这活儿就没法干了,咱们的身体也就出现问题了。

于是就有了钾离子通道,这东西就像是细胞工厂的“门卫”,负责控制哪些东西能进,哪些东西不能进。

这时候,我们就需要一个叫“钾离子通道开放剂”的小帮手,它的作用可不小。

你可以把它想象成一个开门的钥匙,钥匙一插,门就开了,钾离子就能顺利通过通道,进入细胞里面去,开始工作。

这样一来,细胞的工作效率就提高了,身体也就更加健康了。

你说,这个钾离子通道开放剂到底怎么起作用的?其实它的原理并不复杂。

我们可以把它想成一个“催化剂”,它不会自己消耗掉,但能加速钾离子通过细胞膜,甚至有时候直接帮忙打开那些被锁住的通道。

你知道吧,钾离子的通道不是随时都开的,它需要一些特殊的条件才能打开。

就好像我们平时进出小区,有时候门是关着的,要用钥匙才能打开,钾离子通道也是一样,只有在特定的情况下,才能打开。

可是,钾离子通道开放剂的作用就是让这些门能够及时打开,确保钾离子顺利通过。

这样一来,身体里的电解质平衡就能保持得更好。

但是,咱们不能忽视一点,钾离子通道开放剂的作用也是双刃剑。

钾离子通过得太多,细胞可能会过度兴奋,搞不好还会引发一些不必要的“动静”。

就像是我们平时给工厂增加员工,增加得太多了反而让工厂乱套,效率反而变低。

所以呢,使用这种通道开放剂时,得掌握一个度,不能让它过于“放开”。

就像咱们开门,有时候得看看外面的情况,不能一下子全开。

离子通道在疾病治疗中的作用研究

离子通道在疾病治疗中的作用研究

离子通道在疾病治疗中的作用研究离子通道是一种在生物体内通过细胞膜上特定蛋白质介导,将离子从一侧跨越到另一侧的通道。

它在细胞内外负载、维持细胞内外环境、调节细胞活动等方面具有重要作用。

离子通道的紊乱会引发多种疾病,如神经系统疾病、心血管疾病和癌症等。

因此,对离子通道的研究成为了疾病治疗的重要方向之一。

神经系统疾病是离子通道研究的热点之一。

神经元兴奋与抑制由钠通道和钾通道协调完成。

钠通道的开放会导致细胞内外电位快速转化,从而使神经元产生电冲动。

而钾通道的开放会令神经元内部正常复极。

然而,当钠通道或钾通道活性出现变化时,神经元兴奋性和抑制性都可能出现失调,随之而来的是包括癫痫、阿尔茨海默症、帕金森病等在内的大多数神经系统疾病。

因此,对钠、钾通道的研究具有极其重要的意义。

心血管疾病也与离子通道相关。

心肌细胞兴奋和收缩的过程由钙离子通道、钾离子通道和钠离子通道共同协调完成。

其中钠离子通道在收缩期内快速打开,钙离子通道很早便开始开放,而钾离子通道相反,发挥的作用是在心肌动作势能保持的同时形成快速复极。

因此,当钙离子通道或钾离子通道发生异常时,例如抗击性心律失常、室性心动过速、心绞痛等,就会发生严重的心血管疾病。

除此之外,离子通道还能够直接或间接地通过调节细胞周期、增殖和凋亡等影响癌症发生和发展。

目前已经发现了多种与离子通道相关的肿瘤类型,例如肺癌、胰腺癌、大肠癌等。

钾通道的粘连抑制剂(KV1.3)、钙离子通道抑制剂(VGCC)、钠通道拮抗剂(Nav1.5)等抗癌药物已经被用于临床试验并展现出较好的治疗效果。

尽管离子通道在疾病治疗中具有重要的意义,但准确地调节离子通道成为疾病治疗仍面临着许多挑战。

首先,离子通道与疾病之间的关联机制仍不十分清楚,需要更进一步的研究;其次,现有的离子通道药物存在多种副作用,需要针对不同的离子通道类型开发针对性更强的药物,并且还需要更好地掌握药物在人体内的代谢过程。

此外,离子通道研究还面临其他问题,例如克服离子通道构象复杂性、复杂的离子通道调节网络等等。

离子通道在药物研发中的作用

离子通道在药物研发中的作用

离子通道在药物研发中的作用离子通道在药物研发中起着重要的作用。

离子通道是细胞膜上的蛋白通道,可以对特定离子的流动进行调节,从而控制细胞内外的离子平衡和电势差。

这些离子通道参与了多种细胞的生理过程,包括细胞兴奋性、转运、分泌等。

因此,离子通道成为许多药物靶点的研究对象之一。

一、离子通道与兴奋性药物研发离子通道在细胞的兴奋性活动中发挥着重要的作用。

例如,钠通道参与了神经细胞的动作电位传导,而钙通道则参与了神经递质的释放和肌肉的收缩。

因此,研究离子通道的功能和调节机制,有助于发现新型的兴奋性药物。

1.钠通道药物:纳洛酮是一种广泛应用于临床的麻醉药和止痛药物,它通过阻断神经元膜上的钠通道,减少神经冲动的传导,达到止痛的效果。

2.钙通道药物:有些心脏病可以通过调节心脏细胞内钙离子平衡来治疗。

例如,钙通道阻滞剂硫氮平(Verapamil)可以抑制心脏细胞内钙离子的进入,减少心脏肌肉的收缩力,从而减轻心脏负荷,治疗心绞痛和高血压等疾病。

二、离子通道与转运药物研发离子通道不仅参与细胞内外离子平衡的调节,还参与许多物质的跨膜转运。

研究离子通道的功能和调节机制,有助于发现新型的转运药物。

1.钾通道药物:某些心律失常可以通过调节心肌细胞内外的钾离子平衡来治疗。

例如,氨碘地平是一种广泛应用于临床的抗心律失常药物,它通过阻断心细胞上的快速激活钾通道,延长动作电位的持续时间,减少心脏的兴奋频率,达到抗心律失常的效果。

2.钙通道药物:钙通道参与许多细胞内钙离子的调节和转运。

一些药物通过调节钙通道的功能和表达水平,来治疗一些心血管疾病和神经系统疾病。

例如,二甲基硫酮(DMSO)是一种广泛应用于临床的解痉药,它通过增强神经元膜上的钙离子通道的激活,增加细胞内钙离子的浓度,从而减少神经系统中的兴奋,达到解痉的效果。

三、离子通道与分泌药物研发离子通道在细胞内外物质的分泌过程中起着重要的作用。

研究离子通道的功能和调节机制,有助于发现新型的分泌药物。

离子通道的研究和应用

离子通道的研究和应用

离子通道的研究和应用离子通道(ion channel)是细胞膜上的一种蛋白质结构,通过其内腔中的分子或离子通道来调节细胞内外的物质交换和信息传递,是人类生理学和药物学领域中的重要研究方向之一。

离子通道的研究不仅有助于深入了解细胞膜功能,还能为药物研发提供思路和方法。

本文将从离子通道的基本结构、调控机制、研究方法和应用前景等方面对其进行介绍和探讨。

一、离子通道的基本结构离子通道是一类跨越细胞膜的蛋白质通道,其内腔相当于一条狭长的管道,可以让离子或小分子通过。

离子通道分为离子选择性通道和非选择性通道两种类型。

离子选择性通道可以选择透过特定离子分子,例如钾通道可以选择性地透过钾离子,而阴离子通道则选择性透过阴离子,如氯离子通道。

非选择性通道则是在不区分离子的情况下让离子通过。

离子通道的结构复杂,通道的活性取决于其结构的多个部分。

离子通道主要由四个次级结构域(分别标记为S1、S2、S3和S4)和一个主结构域(标记为P)组成。

其中S4区域是电压感应的关键结构域,它对膜电位敏感并控制着通道的开放和关闭。

P区域由多个次级结构体构成,是离子选择性的决定因素,其位置和构型不同会导致通道选择透过的离子不同。

此外,还有其他的附加结构域,它们也会对通道的种类和活性产生影响。

二、离子通道的调控机制离子通道的活性由其内部的调控机制来控制。

其中最重要的是电位调控和药物调控。

通过调节细胞膜电位,离子通道可以感知到细胞内外及细胞与背景之间的环境的差异,进而控制其开放和关闭。

药物调控则是靶向离子通道结构点或作用于离子通道周围的补体蛋白质(alloreceptor protein)对其活性进行调节。

这些蛋白质可以通过与相关结构蛋白结合并使其发生构象改变,进而改变其透过离子分子的扩散速度。

此外,还有一种重要的调控机制叫做蛋白质磷酸化。

磷酸化作为一种广泛存在于细胞过程中的信号转导机制,也可以对离子通道进行调控。

磷酸化作用可以改变离子通道内部的电位或分子环境,进而导致通道开放或关闭。

钾离子通道研究论文

钾离子通道研究论文

钾离子通道研究论文随着科学和技术的不断发展,人们对于生物学和医学领域的研究也越来越深入和精细。

其中,钾离子通道作为生物膜中的离子通道之一,其在细胞中的调节作用被广泛研究。

本文将从以下几个方面探讨钾离子通道的研究进展:定义与分类、结构与功能、通道与疾病、未来的研究方向与前景等内容。

一、定义与分类钾离子通道是一种贯穿细胞膜的离子通道,它能够调节细胞内外的钾离子浓度,从而影响细胞的兴奋性和调节细胞内钾离子的水平。

钾离子通道可以通过开放和关闭来调节离子的进出。

通常,它会在细胞膜粘着区上聚集,并形成一个多单元蛋白质,包括四个亚单位,分别为Kv、KCa、KATP和Kir。

目前,已经发现的钾离子通道可以分为四个家族:Kv家族、KCa家族、KATP家族以及Kir家族。

其中,Kv家族也是最常见的家族。

它一般被发现在神经元和心肌肌细胞膜上,对于调节细胞的兴奋性、决定动作电位的形成和传导很重要。

而KCa家族则负责调节平滑肌纤维的稳态平衡;KATP家族为细胞代谢稳态平衡提供帮助,而Kir家族则在对某些细胞的反应性干预时发挥作用。

二、结构与功能钾离子通道有着独特的结构和功能,这也是其能够影响细胞兴奋性和调节细胞内钾离子水平的主要原因之一。

其结构包含了一个膜蛋白质,并以四个子单位组成。

其中,膜蛋白质有两个相互交错的螺旋,并通过碱性螺旋区域将膜蛋白质在膜上定位。

此外,有八个跨膜段,其中两个跨膜片(S5,S6)位于中心区域,起到选择性过滤作用。

通道口由四个子单位的膜蛋白质组成,形成一个左右对称的结构,以便于钾离子的进出。

钾离子通道的功能主要体现在调节细胞内的外离子平衡和维持神经元及心肌细胞的电位。

当细胞膜上的钾离子通道关闭时,细胞内外离子的平衡得到保持,细胞内的静息电位正常;当细胞受到刺激后,钾离子通道打开,钾离子从细胞内流向细胞外,产生一系列动作电位。

这些动作电位将从神经元的细胞体向神经元末梢传递,从而控制神经系统的正常功能。

中药降血压作用的研究进展

中药降血压作用的研究进展

中药降血压作用的研究进展中药降血压作用的研究进展,不少于2000字随着高血压对人体健康的威胁日益增加,人们对于治疗高血压的需求也越来越迫切。

传统中医药在降血压方面具有独特的优势,一直以来被广泛用于高血压的治疗。

本文将介绍一些中药降血压的研究进展,使我们更好地了解中药治疗高血压的机制和疗效。

中医药所强调的核心概念是“平衡”,通过调整人体内部的阴阳平衡来达到治疗疾病的效果。

中医药对于高血压的治疗则注重“疏利”和“降逆”。

其中,“疏利”指的是通过中草药的作用,改善血液循环,缓解血管收缩,以达到降低血压的效果;“降逆”则是指通过调节机体的神经兴奋性,减少交感神经的活性,从而减少心脏的负担,达到降压效果。

近年来,关于中药降血压作用的研究逐渐增多。

以下将介绍一些重要的研究成果。

一、中药化学成分的研究中药中的主要活性成分是其药用部位中的复合物。

近年来的研究表明,中药中的许多化合物具有降压的作用。

比如,黄芪中的黄芪甙、对血压具有明显的降低作用;当归中的川芎嗪能够扩张血管,降低血压;菊花中的菊花甙具有降血压作用等等。

这些活性成分的研究不仅有助于揭示中药降压的机制,还为中药的临床应用提供了理论支持。

二、中药的降压机制研究中药降压的机制是一个复杂的过程,涉及多个生物通路和靶点。

研究表明,中药可通过以下途径对高血压进行干预:1. 调节一氧化氮合酶系统:一氧化氮(NO)是一种重要的内源性血管扩张剂。

若中药能够通过调节一氧化氮合酶系统来增加一氧化氮的产生,可引起血管的扩张,从而降低血压。

例如,黄芪中的黄芪甙和柴芩的柴胡素均具有显著的一氧化氮合酶激活作用,从而展现了其明显的降压效果。

2. 抑制血管紧张素转化酶(ACE):血管紧张素转化酶是一种关键的酶,它能够将血管紧张素Ⅰ转化为具有血管收缩活性的血管紧张素Ⅱ。

中药中的一些化合物可通过抑制ACE的活性来降低血管紧张素Ⅱ的水平,从而降低血压。

黄芪中的黄芪甙和当归中的川芎嗪均具有抑制ACE的作用。

CFTR氯离子通道可能是降压中药的作用靶点之一的开题报告

CFTR氯离子通道可能是降压中药的作用靶点之一的开题报告

CFTR氯离子通道可能是降压中药的作用靶点之一的开题报告一、背景介绍高血压是一种常见的心血管疾病,是指动脉血压长期处于正常压力之上,最终导致心脑血管等器官发生损害的一种病症。

中药具有丰富的治疗高血压的经验,其中一些中药已经成功地应用于临床。

然而,中药的治疗机制仍不完全清楚。

研究中药的靶点和作用机制对于深入了解中药的药理学和临床应用具有重要意义。

CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator)氯离子通道是一种主要分布在上呼吸道、消化道、胆道和精子尾部的离子通道。

研究发现CFTR氯离子通道与心血管系统、高血压疾病有关。

二、目的与意义本文旨在探讨CFTR氯离子通道是否是降压中药的作用靶点之一,探究中药与CFTR氯离子通道的关系,为中药的进一步研究提供新思路。

三、研究内容1. 中药降压机制的研究现状和存在问题。

2. CFTR氯离子通道在高血压发生、发展中的作用及与高血压相关的分子机制研究进展。

3. 中药和CFTR氯离子通道的相互作用研究进展,如中药对CFTR氯离子通道的激活或抑制作用,以及中药对CFTR氯离子通道相关通路的影响等。

4. 中药治疗高血压的潜在作用靶点CFTR氯离子通道的机制研究。

四、研究方法1. 文献查阅:查找与中药、高血压、CFTR氯离子通道相关的文献,对研究现状进行了解,为文章的撰写提供基础。

2. 细胞实验:在人类肾脏细胞中进行CFTR基因过表达和谷氨酸诱导的背景下,使用西洋参、三七等降压中药进行细胞试验研究。

3. 动物实验:选取高血压小鼠,观察中药对其血压的影响,并检测CFTR氯离子通道在小鼠体内的表达情况。

五、预期结果中药作为多方面药理活性成分的混合物,是否存在与CFTR氯离子通道的相互作用?本文将在细胞实验、动物实验等方面展开探讨,最终预计得出中药与CFTR氯离子通道的相互关系,为中药降压作用的机制研究提供新的思路和实验依据。

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基于钾离子通道开放的中药降压成分发现研究作者:李勇蒋芦荻陈茜贺昱甦李贡宇张燕玲来源:《中国中药杂志》2016年第02期[摘要]该文以降压靶标膜ATP敏感钾通道(ATP-sensitive potassium channel,K AT。

)为研究对象,构建其基于配体和基于受体结构的药效团模型,并分别筛选中药化学成分数据库(traditional Chinese medicine database,TCMD),利用分子对接评价筛选结果,发现具有潜在K ATP开放作用的中药降压活性成分。

其中,基于配体的药效团模型(ligand based pharmacophore,LBP)以对人源K ATP具有开放活性的48个化合物为研究对象,利用Hypogen 模块进行构建,最优模型由1个氢键受体、1个氢键供体、1个疏水基团、1个芳香环和5个排除体积组成,预测训练集化合物活性相关系数为0.8764,测试集相关系数为0.7058,辨识有效性指数N为3.304,综合评价指数CAI为2.616;以K ATP同源模建模型(PM0079770)为研究对象,构建基于受体的药效团模型(structure-based pharmacophore,SBP),最优模型具有6个氢键受体、8个氢键供体、7个疏水基团和18个排除体积,辨识有效性指数Ⅳ为2.200,综合评价指数CAI为2.017。

分别用2个最优模型对TCMD数据库进行筛选,对候选化合物进行Lioin-ski五规则及ADMET性质预测研究,LBP模型命中171个化合物,SBP模型命中178个化合物。

利用分子对接技术分别对上述2组潜在中药活性成分进行评价,按照打分值由大到小的排序,分别选取对接Dose个数的前3%为潜在活性化合物。

得到由LBP模型虚拟筛选得到的10个化合物、由SBP模型虚拟筛选得到的2个化合物,共12个具有潜在K ATP开放活性的中药成分。

该研究为发现新的K ATP开放剂提供了思路。

[关键词]降压;钾离子通道开放剂;药效团;分子对接高血压是常见的心血管危险疾病,病因病机复杂,其治疗原则是在降低血压的基础上,改善或逆转因高血压导致的器官损害。

钾离子通道开放剂(potassium channel opener,PCO)是近几年来发现的新型心血管类药物,其作用机制为通过促进钾离子外流和抑制钙离子内流,使血管平滑肌松弛而导致血压下降。

在血管中主要表达的钾离子通道有内向整流钾离子通道(inward rectifier potassiumchannel,K ir)、钙激活钾通道(calcium-activated po-tassium channel,K Ca)、电压门控钾通道(voltage-ga-ted potassium channel,k v)和ATP敏感钾通道(ATP-sensitive potassium channel,K ATP)4类钾通道。

有研究发现,K ir,K v,K Ca均不参与盐酸埃他卡林诱导的扩血管作用,而K ATP的特异性阻断剂格列苯脲则可显著拮抗盐酸埃他卡林的作用,提示盐酸埃他卡林的扩血管作用与K ATP有关。

因此,K ATP相对于其他类型钾离子通道具有较好的调节血管张力作用,对K ATP开放剂的研究将有助于新型降压药物的发现。

药效团构建包括基于配体构建药效团和基于受体结构构建药效团2种方法。

基于配体构建药效团可用于发现对同一靶标有相同作用的配体分子,基于受体构建药效团则集合了受体的空间结构及其与配体的相互作用等信息,是对前者的补充和提高,两者结合能有效降低药效团模型的漏筛率。

本文分别构建基于配体和基于受体的2种K ATP开放剂药效团模型,筛选中药活性成分,并结合分子对接技术对筛选结果进行评价,发现具有潜在K ATP靶标开放活性的中药降压成分。

1 材料与方法1.1 基于配体的药效团模型构建及评价采用Discovery Studio(DS,version 4.0)中的3D-OSARpharmacophore(Hvpogen)模块,构建基于配体的钾离子通道开放剂定量药效团模型。

训练集与测试集中的活性化合物为来自The Binding Database(http:///bind/index.jsp)及文献报道的对人源K ATP具有开放活性的48个化合物,活性值EC20范围70~30000nmol·L-1,其结构与EC20见图1,2。

采用Best的方法(能量间隔10kJ·mol-1,最大构象数目255个)对训练集进行构象分析,得到训练集化合物的多个局部最小能量构象。

根据Fea-ture Mapping对训练集药效团特征的识别结果,训练集中包含特征氢键受体(hydrogen bond acceptor,A)、亲脂性氢键受体(hydrogen bond acceptor lipid,Ali)、氢键供体(hydrogen bond donor,D)、疏水基团(hvdrophobic region,H)、脂性疏水基团(hvdropho-bic aliphatic region,Hal)、芳香疏水基团(hvdropho-bic aromatic region,Har)、正离子基团(positive ioniz-able,PI)、芳香环(ring aromatic,R)等特征。

根据药效特征识别结果,模型建立过程中设定A,Ali,D,H,PI,R 6类特征进行组合,排除体积个数限制(maximum excluded volumes,Ev)设为1~5,权重偏差(weight variation)为0,活性不确定度(activity un-certain)为2,其他均为默认值。

采用所构建药效团模型对24个训练集化合物和96个测试集化合物进行匹配,其中测试集化合物包括24个活性化合物和72个非活性化合物,以此对其活性预测能力进行验证,并结合药效团评价参数:活性化合物有效命中率4(%)、辨识有效性指数Ⅳ、综合评价指数CAI 等,对药效团优劣进行评价。

同时,利用Fisher交叉验证方法,对训练集化合物进行随机化处理,产生10个随机药效团模型,考察所构建的药效团模型是否具有偶然性。

1.2 基于受体结构的药效团模型构建及评价由于没有已解析的K ATP晶体结构,本研究以“ATP-sen-sitive potassium channel”为关键词搜索Protein ModelPortal(PM,http://),选择PM编号为PM0079770的K ATP同源模建结构为研究对象构建基于受体结构的药效团模型。

由于该蛋白暂未有活性位点信息报道,本研究利用DS中Define and Edit Binding Site模块自动搜索受体结构中潜在的活性位点,并利用DS中CDOCKER模块将活性化合物与各潜在位点对接,比较化合物与各潜在位点对接时的预测活性排序与实际活性排序之间的趋势,优选预测结果与实际结果趋势成正相关的位点用于进一步研究。

分析该优选活性位点中的氢键受体、氢键供体及疏水特征并对其进行自动聚类,手动删除无用特征,参考受体结构补充排除体积,获得基于受体结构的药效团模型。

为使2类药效团模型的评价指标具有可比性,SBP模型的测试集与LBP模型的测试集一致。

采用SBP药效团模型与测试集化合物进行匹配,统计4(%)、Ⅳ和CAI值以评价SBP药效团模型。

1.3 数据库筛选以2类药效团的最优模型作为提问结构,分别对TCMD数据库进行最优模式(bestsearch)筛选,要求命中化合物必须匹配所有药效特征。

在此基础上,本研究利用Lipinski五规则及ADMET性质预测进一步分析命中结果,保留具有较高类药性的化合物。

其中,Lipinski五规则要求类药化合物具有以下特征:①相对分子质量小于500;⑦氢键受体基团数目小于10;③氢键供体基团数目小于5;④AlogP值小于5;⑤可旋转键的数量不超过10。

本研究设置前4项规则作为本研究的筛选规则。

ADMET性质预测主要评价化合物是否具有较好的吸附能力、溶解性、血脑屏障穿透能力以及是否对细胞色素P450酶有抑制作用、是否造成肝损伤等。

1.4 分子对接将构建SBP药效团模型的优选位点定义为分子对接的活性位点,利用CDOCKER模块将1.3项中经LBP和SBP的最优药效团模型筛选获得的化合物分别与该活性位点进行分子对接。

按照打分值由大到小的排序,本研究保留对接生成pose个数的前3%所对应的化合物,并定义为潜在活性化合物。

2 结果与讨论2.1 基于配体的药效团模型构建及评价 DS通过费用函数(Cost)显著性考察所构建的药效团模型,结果见表1,所构建LBP模型Null Cost值均为138.387,与Fixed Cost值之间差值均大于50,其中药效团模型3,7的△Cost值(Null Cost与TotalCost的差值)大于40,说明这些模型有75%~90%的显著性。

因此,本文通过进一步分析所构建的模型,判断其优劣,见表2。

由表1分析可知,不含H特征的药效团模型与含有H特征的药效团模型Corr test值类似,推断H对化合物活性贡献较小。

进一步考察Ali,D,Har,Hal,PI,R对模型的影响:模型5包含特征Ali,其预测训练集活性相关系数与模型1相同,故Ali与A对化合物活性贡献相当;包含Hal特征的药效团Corr test值较高,故Hal对化合物活性贡献较大;包含D特征的药效团模型Corr train值较高,故D对化合物活性贡献较大;包含Pi特征的药效团模型Corr test值较低,PI对化合物活性贡献度有负影响;包含R特征的药效团模型Corr test值较低,故R对化合物活性贡献较小;各药效团均不包含Har,表明该药效特征对化合物是否具有活性无影响。

综上,根据表1,2所列结果,从上述14个模型中选择各项评价指标良好的14号模型为最优模型,见图3,该药效团模型包含1个A,1个H,1个D,1个R,5个Ev。

2.2 基于受体结构的药效团模型构建及评价已有研究表明通道蛋白的活性位点大多数位于通道附近。

利用DS中Define and Edit Binding Site模块自动搜索得到该受体结构的3个潜在活性位点,见图4。

将训练集活性化合物分别与3个潜在位点进行分子对接,其中site 1与site 3可接纳全部阳性化合物,而site2未有化合物结合。

本研究进一步比较活性化合物分别与site 1和site 3对接时的预测活性排序与实际活性排序之间的趋势,发现化合物作用于site 1时的预测结果与实际值呈正相关,而作用于site 3时的预测结果与实际值呈负相关。

因此,本研究选择site 1作为K ATP受体的活性位点并用于进一步研究,见图4。

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