首页> 中文学位 >化合物hERG钾离子通道抑制作用及基因毒性预测研究
【6h】

化合物hERG钾离子通道抑制作用及基因毒性预测研究

代理获取

目录

声明

学位论文数据集

摘要

第一章 绪论

1.1 计算毒理学的定义、产生、现状和前沿发展概况

1.1.1 计算毒理学的定义

1.1.2 计算毒理学的产生

1.1.3 计算毒理学的发展及研究现状

1.1.4 计算毒理学研究的意义

1.2 钾离子通道阻滞剂与非阻滞剂预测研究概述

1.2.1 概述

1.2.2 hEGR钾离子通道毒性研究进展

1.3 化合物基因毒性的概述

1.3.1 化合物基因毒性概述

1.3.2 化合物基因毒性研究进展

1.4 研究方法

1.4.1 定量构效关系的概念

1.4.2 定量构效关系研究的发展

1.4.3 二维定量构效关系方法(2D-QSAR)

1.4.4 定量构效关系的描述符

1.5 本实验的研究目的及意义

1.6 本实验的研究内容

第二章 钾离子通道预测研究

2.1 前言

2.2 实验材料和方法

2.2.1 钾离子通道阻滞剂与非阻滞剂数据库的建立

2.2.2 建模方法

2.2.3 模型的评价

2.3 实验内容

2.3.1 以Pubchem数据库为测试集的钾离子通道阻滞剂与非阻滞剂分类模型的建立

2.3.2 以固定比例随机区分训练集和测试集的钾离子通道阻滞剂与非阻滞剂分类模型的建立

2.4 本章小结

第三章 化合物基因毒性预测研究

3.1 前言

3.2 试验材料和方法

3.2.1 化合物基因毒性数据库的建立

3.2.2 化合物基因毒性分类模型的建立

3.2.3 实验结果

3.3 本章小结

第四章 结论与建议

4.1 结论

4.1.1 钾离子通道预测研究结论

4.1.2 化合物基因毒性预测研究结论

4.2 建议

4.2.1 对钾离子通道阻滞性质预测研究的建议

4.2.2 对化合物基因毒性预测研究的建议

参考文献

附录Ⅰ 计算描述符名称(MOE描述符)

附录Ⅱ cross_split.py(用于分训练集和测试集)

致谢

研究成果及发表的学术论文

作者简介

导师简介

工程硕士研究生学位论文答辩委员会决议书

展开▼

摘要

hERG(humanether-a-go-gorelatedgene)钾离子通道被阻滞会导致心脏中毒和心室复极延长(长QT综合症),严重时可能会导致晕厥或猝死。常用的hERG钾离子通道毒性分析方法有:膜片钳技术、放射配体结合检测法、荧光分析法以及铷离子迁移法。对于药物早期研发来说,上述方法效率低而且昂贵。因此,在药物研发的初期,利用计算机模型对化合物是否具有hERG钾离子通道抑制作用进行计算预测研究是必要的,并且可以提高药物开发的效率。本论文第一部分对hERG钾离子通道抑制作用进行了研究。
   化合物是否具有基因毒性,也是药物研发中需要考虑的重要因素。虽然目前已经有多种体内体外方法可以测试化合物的基因毒性,但是,在药物研发的早期,人们更希望有计算化学的模型可以用于对大量化合物进行筛选,以节省人力和物力。本论文第二部分运用计算化学的方法,建立了一系列化合物基因毒性的预测模型。
   本论文主要包含以下研究内容:
   第一部分基于含有1969个化合物的hERG钾离子通道阻滞剂与非阻滞剂数据集。使用支持向量机的方法,建立了两组模型来区分一个化合物是否具有hERG毒性。第一组模型选取了MACCSfingerprints作为描述符,而第二组模型是基于MOE描述符。以MACCSfingerprints所建立的前100个模型对测试集预测的平均正确率和平均马修斯相关系数分别为90%和0.77。以MOE描述符所建立的后100个模型对测试集预测的平均正确率和平均马修斯相关系数分别为89%和0.74。通过对描述符进行分析发现,分子疏水性和亲油性是决定一个化合物分子具有hERG钾离子通道阻滞作用的重要因素。其他一些分子性质如分子静电性质、基于范德华表面积的性质、刚性键的数量和分子表面皱纹也会对化合物是否具有hERG钾离子通道阻滞作用有重要影响。
   此外,本章还使用了Y-扰乱的方法检验模型的稳定性,对得到的最优模型做Y-扰乱,证明所建立的模型是有效的。
   第二部分基于从美国环境保护署(EPA)所公布的基因毒性数据中收集整理得到的包含90个化合物的中国仓鼠肺细胞的基因毒性数据库,以随机划分的59个化合物作为训练集,其余的31个化合物作为测试集,分别以MOE描述符和ADRINA.Code描述符为输入,利用支持向量机算法,建立了一系列基因毒性与非基因毒性的分类模型。最好的几个模型的预测准确率都在70%左右。可以看到这些模型的预测效果较好,为后续试验提供了指导。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号