, , , , and  M, respectively; the AMDET properties of Z45287215 and Z30974175 show not well but have better inhibition activity. We also found that compounds Z1225120358, Z45287215, Z30974175, and Z146790068 could be more inhibition of FXIIa than Z432246974. Collectively, compounds Z1225120358, Z45287215, Z30974175, and Z146790068 were anticipated to be promising drug candidates for inhibition of FXIIa."> 高通量对接和分子动力学模拟识别抗潜在抑制剂对人类凝血因子XIIA的抑制作用 - raybet雷竞app,雷竞技官网下载,雷电竞下载苹果
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医学中的计算和数学方法
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医学中的计算和数学方法/2020./文章

研究文章|开放访问

体积 2020. |文章的ID 2852051 | https://doi.org/10.1155/2020/2852051

徐东方，薛广普，彭邦亚，冯赞杰，卢红玲，龚丽虎， ＂高通量对接和分子动力学模拟识别抗潜在抑制剂对人类凝血因子XIIA的抑制作用"，医学中的计算和数学方法， 卷。2020.， 文章的ID2852051， 13. 页面， 2020.． https://doi.org/10.1155/2020/2852051

高通量对接和分子动力学模拟识别抗潜在抑制剂对人类凝血因子XIIA的抑制作用

东方徐，1 光普学，2 Bangya彭，3. Zanjie冯，3. 陆有限责任，3. 和 李豪公3.

1遵义医学院图书馆

2德国柏林弗赖夫大学化学与生物化学研究所

3.遵义医学院生物化学系，中国

学术编辑：约翰·米切尔
已收到 12月12日12日
修改 2020年3月22日
接受 07 4月2020年
发表 2020年5月22日

摘要

人类凝血因子XIIA（FXIIA）是胰蛋白酶样丝氨酸蛋白酶，其参与病理血栓形成。作为设计安全抗凝剂的潜在目标，近年来，FXIIA已经获得了很多兴趣。在本研究中，我们在烯胺数据库中使用了500,064种化合物的虚拟高通量筛选，以获得FXIIA最潜在的抑制剂。随后，选择具有显着结合能量的18个化合物（从-65.195至-15.726kcal / mol），预测其撞击性能选择代表性抑制剂。三种化合物（Z1225120358，Z432246974和Z146790068）表现出优异的结合亲和力和可耐可性。进行FXIIA-LigAnd复合物的MD模拟，以揭示这三种化合物的稳定性和抑制机制。通过抑制活性因子XIIa测定，我们测试了五种化合物Z1225120358，Z432246974，Z45287215，Z30974175和Z146790068的活性，具有PIC50值 ， ， ， ，和  M, respectively; the AMDET properties of Z45287215 and Z30974175 show not well but have better inhibition activity. We also found that compounds Z1225120358, Z45287215, Z30974175, and Z146790068 could be more inhibition of FXIIa than Z432246974. Collectively, compounds Z1225120358, Z45287215, Z30974175, and Z146790068 were anticipated to be promising drug candidates for inhibition of FXIIa.

1.介绍

人凝血凝血因子XIIa（FXIIa的）是参与凝血级联的内在途径的起始的一个重要组份〔1］.通过涉及高分子重量激动素（HMWK）和前烷基​​（PPK）的反应中的接触活化来引发内在凝固级联。2］.接触系统可以通过不同的带负电荷的聚合物激活，包括高岭土，核酸[3.和胶原蛋白[4］.与聚阳极接触，FXII经历了一致性变化并转化为活性形式α-FXIIa [5］.本质上，激肽释放酶裂解FXII Arg353-Val354肽键，生成α-FXIIA，其由N末端重链组成，分子量为50kDa和Cys340-Cys467二硫化物桥连接的C末端轻链，分子量为28kDa。N-末端重链包括接触结合结构域，而C末端轻链包含催化中心。一旦少量α-fxiia生成，它可以进一步切割前kallikrein生成Kallikrein。α-FxIIA和Kallikrein然后形成一个协同制度，以放大其生产。α-FXIIa激活因子XI至因子XIa，促进血浆凝固[6］.随后切割α-FXIIa导致重链的丢失和分离的蛋白酶结构域的生成，称为β-fxiia，由含有九个氨基酸肽重链残余二硫键组成，键合到蛋白酶结构域中[5，7- - - - - -9］.

抑制FXII活性是一种有吸引力的治疗方法和预防血栓疾病的方法[10.］.以往的研究表明，FXII缺陷小鼠从动脉血栓形成，缺血性中风和深静脉血栓形成的保护，同时保持正常止血[11.，12.]，表明FXII批判性地参与病理血栓形成，但可分配止血。五十多年来，已知凝血因子XII的缺陷与增加的自发性或损伤相关的出血并发症相关[13.］.缺乏FXII的患者，即使在主要手术程序中也不会患有异常出血[14.］.这种观察和FXII在止血中的有限作用提出了抑制FXIIa可以提供具有低出血风险的抗血栓性疗法的前景[15.］.

近年来，已经生成并且在各种临床前模型中体外或体内描述的FXIIa抑制剂[16.］.这些药剂包括单克隆抗体[13.，17.，天然肽或蛋白质抑制剂[18.，19.，小分子抑制剂[12.，20.， RNA适配体[21.]小干扰RNA [22.]和反义寡核苷酸[23.］.目前可用的抗血栓形成剂如肝素，华法林和抗血小板治疗会导致严重的出血并发症，因为它们靶向血液凝血机制，如凝血酶，FVIIA，FIXA，FXA和FXIA [24.］.因此，有必要设计新的FXIIa抑制剂，并将其优化成对FXIIa具有高抑制活性且不增加出血风险的治疗药物，并在人血浆中稳定存在。

基于结构的药物设计依赖于生物分子目标的三维结构的知识。广泛应用于针对特定药物寻找有效和特异性抑制剂[25.- - - - - -27.］.本研究报告了基于高通量筛选(HTS)、对接和分子动力学(MD)模拟的方法识别和验证新型FXIIa抑制剂。最后对FXIIa、FXIIa- z1225120358配合物、FXIIa- z432246974配合物和FXIIa- z146790068配合物进行MD模拟，进一步了解FXIIa与所选配体的结合机制。

2。材料和方法

2.1。材料

该研究是在HP工作站进行的，该工作站配备3.5 GHz处理器、8gb RAM、1tb硬盘，运行在Windows操作系统、高速互联网(宽带)连接和不间断稳定的电源。生物信息学软件:Discovery Studio, GraphPad Prism软件，以及NCBI, RCSB, Enamine数据库等在线资源。

全长激活的FXIIa (a-FXIIa)来自英国斯旺西酶研究实验室。商业化合物从Enamine(基辅，乌克兰)中获得。S2302(一种显色底物模拟肽)来自Chromogenix (Epsom, UK)。

２.２.用于筛选的数据库

烯胺图书馆，市售化合物的一个免费的数据库，用于进行虚拟筛选。这种方法使的500064个的化合物的鉴定，它包含激酶抑制剂文库。

２.３.高通量筛选

对接研究基于FXIIa的现有晶体结构(PDB代码:6B77)。去除水分子和杂原子，包括配体。从Enamine数据库中获得的化合物与FXIIa蛋白活性位点对接。然后使用Libdock方法执行HTS，该方法已被纳入Discovery Studio 2018 (Discovery Studio用户手册)。

在对接之前，受体结构键入魅力逼迫场[28.加入氢原子，使用蛋白质制备模块将蛋白质的pH调节至几乎中性的7.4。所有配体均用Charmm力场键入，并通过使用Discovery Studio 2018的智能最小化器最小化算法最小化，其中包含1000步的陡峭下降，具有3个和共轭梯度最小化的RMS梯度容差。然后在计算结束时保存每个配体的十个顶级刻量构象。对于所有化合物，分析了分数最高的对接结构以鉴定分子。最后，对具有6B77的18个倒数化合物的复合物进行自由能计算。

2.4。绑定自由能量计算

为了估算受体和配体之间的结合能，我们计算了一系列相关位姿的平均结合能[29.］.使用以下等式计算绑定能量： ．使用Discovery Studio 2018计划进行绑定自由能量计算。

2．5．ADMET预测

选择基于结合能量的结合亲和力，选择前18个命中，其显示朝向FXIIA的结合口袋具有明显更高的结合亲和力。所有这些化合物进一步进行允许预测以获得类似药物的分子。作为一种成功的小分子药物，它不仅应对目标有效，而且还具有适当的呼吸性特性。招收物业在发现和开发小分子药物中起重要作用[30.］.我们进一步在Discovery Studio 2018中进行了备用备注描述符和毒性预测方法。这些备注模块包括水溶性，BBB渗透，细胞色素P450（CYP450）2D6抑制，肝毒性，人类肠道吸收（HIA）和血浆蛋白结合。建立这些模块的数据源自大量文献报告和实验数据，这些模型已被广泛验证（Discovery Studio用户手册）。

2.6。分子动力学模拟

MD模拟，执行的FXIIa，FXIIa的-Z1225120358复杂的FXIIa-Z432246974复杂，FXIIa的-Z146790068复杂。所有模拟都与Discovery Studio中2018。CHARMM力场施加给两蛋白质和小分子进行的。的蛋白 - 配体系统被溶剂化的用于模拟，加入足够的水分子，以允许蛋白质与溶剂自然交互。所述蛋白质应以水箱，它允许使用模拟周期性边界条件，以避免伪像表面[运行被溶剂化31.］.

最初，该系统经历了1000步的最陡血液最小化和共轭梯度最小化的2000步。然后通过加热，平衡和生产进行能量最小化步骤。整个系统在4 PS中从初始温度从50 k到300k的初始温度加热而没有约束。平衡在300 k中运行20 ps，而不会克制。生产中的生产经营300 k，其中200 p的时间为300 ppt。加热，平衡和生产步骤的总仿真时间为224 ps。将静电参数设置为自动，自动识别周期性环境，并将静电计算设置为粒子网EWALD（PME）。使用起始结构作为参考的原始蛋白质分子计算RMSD和RMSF。在模拟过程中监测和分析FXIIa蛋白和化合物之间的氢键[32.］.

2.7。FXIIa酶测定

一个-的FXIIa的酶活性通过监测pNA的量来测量发色团从底物H-d - 脯氨酸 - 苯丙氨酸 - 精氨酸-PNA（S-2302）释放。测定在100执行 μ在PerkinElmer (Seer Green, UK) Envision平板读卡器中，在33°C下96孔板上测定L体积，通过在405 nm处读取吸光度，在6 h后进行pNA释放。吸光度值通过与在完全相同的仪器条件下获得的标准曲线比较转换为pNA浓度。所有吸光度值均在仪器线性测量范围内。初始率是在前30分钟孵育的基础上计算的。为了测定抑制剂，五种化合物(Z1225120358, Z45287215, Z30974175, Z432246974和Z146790068)的浓度在10-8 M and 10-3 M were incubated with 200 μM底物肽，通过加入10nM A-FXIIA引发反应，如上所述测量酶活性，并且通过非线性回归分析（GraphPad Prism，8.0.2.263版）确定IC 50值[抑制作用]与底部约束的与响应变量斜率算法。

3.结果和讨论

HTS，然后用于对接，MD模拟用于找到人类FXIIA的潜在抑制剂。共筛选500,064种化合物，用FxIIa的结构筛选，并排名前18个分子，具有对FXIIa结合的含有结合（  kcal/mol) were selected for further analysis (Table1)．的所有新颖的命中精确地拟合的FXIIa的活性位点内，并用成药参数进行进一步评估。
不。 复合ID. m 结合能量（kcal / mol） Alogp. H键捐助者 H键受体 化学结构
1 Z45287215 310.372 -65.1947 3.4685. 1 1
2 Z30974175 424.303 -50.0193 3.6279 2 3.
3. Z1225120358 317.296 -39.8838 2.6222 1 4
4 Z53058673 330.387 -39.6591 3.0745. 1 2
5 Z53059201. 341.414 -38.4803. 2.9696 1 2
6 Z432246974 387.45 -36.396. 2.8377 2 4
7 Z56867305 300.314 -34.1774. 3.2588 1 2
8 Z223449194 313.33 -30.3052 3.3693 1 2
9 Z818810338 430.464 -26.6265. 3.736 1 4
10. Z146790068 353.397 -25.4344 2.6916 0 3.
11. Z53059185. 341.414 -23.701 3.1847 1 2
12. Z19630209. 393.399 -22.6212 1.5979 1 4
13. Z603981096 348.406. -20.2983 3.8445 2 3.
14. Z53058577. 344.414 -19.9549 3.3227 1 2
15. Z132701382 344.414 -17.8038. 3.5587 1 2
16. Z603981096 348.406. -17.7091 3.8445 2 3.
17. Z914249910. 322.412 -17.1128 2.6614 1 3.
18. Z1392999050. 360.361 -15.7256. 3.2774 1 4
表格1
选定为高温超导滤波器和结合自由能计算潜在的FXIIa抑制剂的化合物。
3．1.高通量筛选和结合自由能计算

将500,064种来自烯胺数据库的化合物实际上筛选到FXIIA的结构上。18化合物的结构成功对接，其结合能量范围为-65.195kcal / mol至-15.726 kcal / mol [33.］.化合物Z45287215显示出最高的结合亲和力-65.195 kcal / mol。此筛选的结果列于表中1和属性中包含氢键供体，氢键受体，结合能，AlogP，和分子量（MW）。

３．２．ADMET预报分析

ADMET特性已经成为生物学中评估小分子化合物功效或风险的最关键问题之一[34.］.通过一体地分析它们的物理化学性质，例如分子量（MW），极性面积（PSA），亲脂性（CLOGP）和含水溶解度（原木），可以预测小分子化合物的AMDET性质，这与性质直接相关药物分子如吸收和生物利用度[35.］.我们应用Discovery Studio ADMET工具预测化合物的药代动力学谱(见表)2)．
不。 复合ID. 溶解度 吸收水平 CYP2D6抑制因素 BBB BBB级别 PPB. PPB. PSA. OGP98 Ames致突变性 致癌性
1 Z45287215 -5.288 0 真的 0.363 1 -3.123 错误的 45.166 3.984 Nonmutagen 非
2 Z30974175 -5.754 0 错误的 -0.899 3. -3.97672 错误的 97.957 2.604 诱变剂 是的
3. Z1225120358 -3.705 0 错误的 -0.503 2 0.170651 真的 73.237 2.619 Nonmutagen 非
4 Z53058673 -5.208 0 错误的 0.113 1 -8.74339. 错误的 57.72 3.817. Nonmutagen 是的
5 Z53059201. -4.92 0 错误的 0.03 1 -11.4012 错误的 56.427 3.485 Nonmutagen 非
6 Z432246974 -3.282 0 错误的 -1.139. 3. 4.41143 真的 98.176 1.84 Nonmutagen 非
7 Z56867305 -4.232 0 错误的 -0.442 2 3.37623 真的 81.864 3.258 诱变剂 是的
8 Z223449194 -5.198 0 错误的 -0.329 2 5.26529 真的 84.195 3.744 诱变剂 非
9 Z818810338 -4.591 0 错误的 -0.634 3. -0.75978. 真的 94.066. 3.264 Nonmutagen 是的
10. Z146790068 -3.545. 0 错误的 -0.206 2 1.81081 真的 55.87 2.691 Nonmutagen 非
11. Z53059185. -5.107 0 错误的 0.097 1 -9.41512 错误的 56.427 3.7 Nonmutagen 非
12. Z19630209. -2.668 0 错误的 N / A. 4 -5.10215 错误的 117.504 1.497 Nonmutagen 是的
13. Z603981096 -4.033 0 错误的 -0.243 2 -4.36726 错误的 70.888 3.34 Nonmutagen 是的
14. Z53058577. -5.313 0 错误的 0.189 1 -8.47245 错误的 57.72 4.066 Nonmutagen 是的
15. Z132701382 -5.703. 0 错误的 0.262 1 -8.8002 错误的 57.72 4.302 Nonmutagen 是的
16. Z603981096 -4.033 0 错误的 -0.243 2 -4.36726 错误的 70.888 3.34 Nonmutagen 是的
17. Z914249910. -3.283 0 错误的 -0.587 3. -2.42367 错误的 79.333 2.661 Nonmutagen 非
18. Z1392999050. -4.152 0 错误的 -0.263 2 4.96262 真的 70.906 3.277 Nonmutagen 是的
表2.
抑制剂的探测器预测结果。

化合物的血脑屏障穿透能力是药物分子的另一个同样重要的参数[36.］.结果表明，除Z30974175、Z432246974、Z818810338和Z914249910外，Enamine Library中几乎所有化合物都具有高穿透性。人体肠道吸收按“0”(良好)、“1”(中等)、“2”(差)和“3”(极差)四个预测水平给出。所有化合物的吸收水平都是“0”，表示一个令人满意的吸收水平。利用截断贝叶斯评分-2.209对化合物与血浆蛋白的高结合度(≥90%)进行分类，结果显示化合物Z1225120358、Z432246974、Z56867305、Z818810338、Z146790068、Z1392999050具有较强的结合亲和力。除化合物Z45287215外，几乎所有化合物都不能抑制CYP450酶活性。

在此研究中的所有化合物非致癌性和致突变性除了Z30974175，Z53058673，Z56867305，Z223449194，Z818810338，Z19630209，Z603981096，Z53058577，Z132701382，Z603981096和Z1392999050。表格中列出了包括致癌性突变性的FXIIA结合配体的CARIA的ADME值和其他结构性2．

３．３．结构分析

由Ile213-Cys220、Asp189-Ser195、Pro225-Thr229和Cys191-Cys220二硫键组成的FXIIa特异性口袋与其他活性胰蛋白酶样丝氨酸蛋白酶几乎相同。根据所有化合物的ADMET性质，我们发现化合物Z1225120358、Z432246974和Z146790068对FXIIa的结合亲和力最高。Z45287215的AMDET性能不佳，但其结合亲和力最高，为-65.195 kcal/mol。

结构分析表明，Z1225120358与FXIIa活性位点腔结合。估计的结合亲和力非常高(-39.884千卡/米)(图1(一))．观察到Z1225120358到FXIIa的三个氢键相互作用(His143、Gly147和Gly219)，以及Asp189、Ala190、Gln192、Ile213、Gly216、Ser217、Gly226、Val227和Tyr228提供的许多范德华相互作用(图)1 (b)和1 (c))．通过在Z1225120358和FXIIA残基之间形成非共价相互作用来稳定FXIIA-Z1225120358的复合物。

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（C）
图1
Z1225120358对FXIIA的绑定模式。（a）FXIIA-Z1225120358复合物的整体结构。蛋白质结构显示在卡通和配体中的棍子中。显示配体周围的结合位点残基表面。显示氢键供体(紫色)和受体(绿色)区域。（b）Z1225120358（棍棒）和FxIIA残留物（棒）之间的相互作用。（c）FXIIa相互作用的第2图与化合物Z1225120358。

在另一个复杂，Z432246974结合到的FXIIa的活性位点空腔。The estimated binding affinity is also significantly high (-36.396 kcal/M) (Figure2（a）)．观察到Z432246974与FXIIa之间有三种氢键相互作用(Gln192, Ser214和Gly219)，以及Tyr99, Ala190, Glu146, Ile213, Gly147, Asp189, Cys220, Ser217, Gly226, Val227和Tyr228提供的许多范德华相互作用(图)1 (b)和1 (c))．通过形成与FXIIA残基的几种非共价相互作用来稳定FXIIA-Z1225120358的复合物。

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图2
Z432246974与FXIIa的绑定模式。（a）FXIIA-Z432246974复合物在卡通模型和配体中显示蛋白质的整体结构。显示配体周围的结合位点残基表面。显示氢键供体(紫色)和受体(绿色)区域。（b）Z432246974（棍棒）与FxIIA残基（棒）的相互作用。（c）FXIIa相互作用的2D图与化合物Z432246974。

类似地，Z146790068还与FXIIA的活性部位腔结合，具有-25.434 kcal / m的结合亲和力（图3（a）)．观察到Z146790068与FXIIa残基(His143, Gly147, Gln192, Asp194和Ser195)之间有5个氢键相互作用，以及Phe145, Glu146, Ala190, Cys191, Ile213, Ser214, Trp215, Gly216和Gly219提供的许多范德华相互作用(图)3（b）和3（c）)．通过形成FXIIa残基提供的几种非共价相互作用，FXIIA-Z146790068的复合物稳定。

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图3.
Z432246974与FXIIa的绑定模式。(a) FXIIa-Z146790068复合物的整体结构，卡通模型为蛋白，棍状配体。显示配体周围的结合位点残基表面。显示氢键供体(紫色)和受体(绿色)区域。(b) Z146790068(粘)与FXIIa残基(粘)的相互作用。(c) FXIIa与化合物Z146790068相互作用2D图。

化合物Z45287215与FXIIa的结合亲和力最高，为-65.195 kcal/mol。观察到Z45287215与FXIIa之间存在三种氢键相互作用(Gly147、Ser217和Gly219)，以及Asp189、Ala190、Gln192、Ile213、Gly216、Ser217、Gly226、Val227和Tyr228提供的许多范德华相互作用(图)4（b）和4（c）)．通过在Z45287215和FXIIA残基之间形成非共价相互作用来稳定FXIIA-Z45287215的复合物。

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图4.
结合Z45287215模式的FXIIa的。（a）总在卡通模型的FXIIa-Z45287215复杂表示蛋白质的结构和配体在棒。显示配体周围的结合位点残基表面。显示氢键供体(紫色)和受体(绿色)区域。Z45287215（棒）的（b）中的相互作用的FXIIa的残基（棒）。（c）中的2D的FXIIa相互作用的图成化合物Z45287215。
3．4．分子动力学模拟

进一步分析蛋白质 - 配体相互作用，我们选择了前三名拍路分子动力学模拟的化合物。对FXIIA，FXIIA-Z1225120358复合物，FXIIA-Z432246974复合物和FXIIA-Z146790068复合物进行MD模拟，达到200 p.每种系统300 k的恒定温度波动表明了MD模拟的稳定和准确性。分析了FXIIA，FXIIA-Z1225120358复合物，FXIIA-Z432246974复合物和FXIIA-Z146790068复合物的平均势能。FXIIA，FXIIA-Z1225120358复合物，FXIIA-Z12251203974复合物和FXIIA-Z146790068复合物的平均势能为-75682 kJ / mol，-76531 kJ / mol，-76632 kJ / mol，和-76594 kj / mol， 分别。

RMSD值用于测量MD模拟中的结构变化[37.］.如图所示5（a），每个模拟维持波动的RMSD值全部小于1.1Å。FXIIA，FXIIA-Z1225120358复合物，FXIIA-Z432246974复合物，FXIIA-Z432246974和FXIIA-Z146790068复合物和FXIIA-Z143246974复合物的平均均方偏差（RMSD）值分别为1.064Å，0.963，1.076Å，1.025埃。Z1225120358和Z146790068对FXIIa的结合导致RMSD值的降低，而Z432246974与FXIIA的结合导致RMSD值的增加。结果表明，Z1225120358和Z146790068和Z146790068的化合物紧密地与FXIIa的活性袋结合，而由化合物Z432246974的结合导致FXIIA的更高结构偏差。在此基础上，疾病Z1225120358和Z146790068抑制了FXIIA残留物的波动，FXIIa的活性可能抑制。

（一种）＂name=
（一种）
（b）＂name=
（b）
图5.
FXIIA的RMSD值（A）和RMSF值（B）及其具有抑制剂的复合物，作为MD模拟所获得的时间函数。

RMSF值被认为是整体灵活性在MD模拟的标准[38.，39.］.此外，我们还研究了与抑制剂相互作用的关键残留物的运动[35.］.如图所示5（b）其中，fxia - z1225120358配合物和fxia - z146790068配合物的RMSF值小于FXIIa，而fxia - z432246974配合物的RMSF值较大。

5个化合物Z1225120358、Z432246974、Z45287215、Z30974175、Z146790068对活化因子XII (a-FXIIa)的抑制作用，其pIC50值为 ， ， ， ，和  M, respectively (Figure6、表3.)．结果表明，化合物Z1225120358，Z45287215，Z30974175和Z146790068的抑制作用比Z432246974更多。Z45287215和Z30974175的AMDET性能不太好，但具有更好的抑制活性。生物活性实验结果与结构分析相结合。观察到三种氢键相互作用（HIS143，GLY147和GLY219），用于Z1225120358至FXIIa，并观察到Z45287215至FXIIa的三种氢键相互作用（GLY147，SER217和GLY219）。HIS143，SER217，GLY147和FXIIA特异性口袋的GLY219在抑制FXII活动方面发挥着重要作用。

（一种）＂name=
（一种）
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（b）
图6.
5个化合物Z1225120358、Z45287215、Z30974175、Z432246974和Z146790068对活化因子XII (a-FXIIa)的抑制作用。这五种化合物的浓度(10-8 M to 10-3 M) were incubated with 200 μM底物肽，然后加入a-FXIIa;酶活性监测，如材料和方法所述。通过非线性回归得到pIC50值(GraphPad Prism V8.0.2.263;对数[抑制剂]与具有底部约束的响应变量斜率算法)。误差条表示标准误差( 独立观察）。
化合物 Z1225120358 Z432246974 Z45287215 Z30974175 Z146790068
pIC50值(米)
表3
五种化合物对活化因子XII (a-FXIIa)的抑制作用。

4。结论

FXII是严重的疾病，一个新兴的承诺目标。它在血栓形成，止血重要作用，并额外病理设置[40］.我们通过HTS和MD模拟确定了三种潜在的FXIIa抑制剂。这三种化合物都结合在FXIIa活性位点腔的共同残基上。采用对接方法进行高通量虚拟筛选。通过AMDET预测进一步筛选出前18个候选抑制剂。通过对FXIIa配体配合物的MD模拟，我们发现所有候选化合物都能与FXIIa活性位点结合。MD模拟结果表明，与化合物Z432246974成键导致FXIIa的结构偏差较大，表明化合物Z432246974不稳定。我们还发现化合物Z1225120358和Z146790068对FXIIa的抑制作用强于化合物Z432246974。活性因子XII抑制实验与MD模拟实验结果一致，验证了MD模拟分析理论的正确性。5个化合物Z1225120358、Z432246974、Z45287215、Z30974175、Z146790068对活化因子XII (a-FXIIa)的抑制作用，其pIC50值为 ， ， ， ，和  M, respectively. The AMDET properties of Z45287215 and Z30974175 show not well but have better activity than Z1225120358. The results of biological activity experiments combined with structural analysis, His143, Ser217, Gly147, and Gly219 in the FXIIa specificity pocket, which play an important role in inhibiting FXII activity. In conclusion, compounds Z1225120358, Z45287215, Z30974175, and Z146790068 were anticipated to be promising drug candidates for inhibition of FXIIa. Further experimental validations are required to confirm the inhibitory potential of these ligands against FXIIa.

缩写

FXIIA： 人体凝血因子XIIA
MD： 分子动力学
高温超导: 高吞吐量筛选
互联网： 吸收，分布，新陈代谢，排泄，毒性
表示: 均方根偏差
RMSF： 均方根波动。

数据可用性

本手稿的基础数据来源于遵义医学院的研究，本研究引用。

的利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

致谢

这项工作得到了中国国家自然科学基金的支持（31660245），科学研究基金会，博士学位，贵州科技博士科技委员会（[2017] 1224）和中央专业人才基础，遵义医科大学。

参考文献

  1. T.Renné，A.H. Schmaier，K.F.镍，M.Blombäck和C.Maa，“体内XII的体内角色”，血液号，第120卷。22, pp. 4296-4303, 2012。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  2. R. W. Colman和A. H. Schmaier，“联系系统：血管生物调节剂，抗凝剂，普罗米蛋白溶解，抗粘附和促炎属性”血液，卷。90，没有。10，pp。3819-3843，1997。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  3. C. Kannemeier，A. Shibamiya，F. Nakazawa等，“细胞外RNA构成了血液凝固的天然探测器辅因子，”美国国家科学院的诉讼程序，第104卷，第104号15, pp. 688 - 6393, 2007。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  4. J.M. Koenig，A. Chahine和O. D. Ratnoff，“通过可溶性人的胎盘胶原蛋白酶III，IV和V”抑制Hageman因子（因子XII）的激活，“检验与临床医学杂志，第117卷，第117号第6页，第523-527页，1991。查看在：谷歌学术搜索
  5. M.塞缪尔，R. A.皮克斯利，M.A.维拉纽瓦，R.W。科尔曼和G. B.维拉纽瓦，“人类因子XII（哈格曼因子）通过硫酸葡聚糖自身活化 - 圆二色性，荧光性，和紫外差光谱研究，”生物化学杂志，卷。267，没有。27，PP。19691-19697,1992。查看在：谷歌学术搜索
  6. J. emsley，P. Mcewan和D. Gailani，“因子XI的结构和功能”血液，卷。115，没有。13，PP。2569-2577，2010。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  7. A. Dementiev, A. Silva, C. Yee等，“人类血浆的结构β-因子XIIa与强效抑制剂共结晶，”血液进步，第2卷，第2期5，第549-558页，2018。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  8. M. L. von Brühl, K. Stark, A. Steinhart et al.，“单核细胞、中性粒细胞和血小板合作启动和传播小鼠体内静脉血栓形成，”实验医学杂志号，第209卷。4，第819-835页，2012。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  9. M.帕塔克，P. Wilmann，J. Awford。等，“凝血因子XII蛋白酶结构域的晶体结构，”血栓形成和呼吸杂志，第13卷，第2期4，pp。580-591,2015。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  10. F.Müller，D.Gailani和T.Renné，“因子xi和xii作为抗血栓形成目标”血液学的最新观点，卷。18，不。5，pp。349-355，2011。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  11. T. Renné， M. Pozgajová， S. Grüner等，“缺乏凝血因子XII的小鼠血栓形成缺陷”，实验医学杂志，卷。202，没有。2，pp。271-281,2005。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  12. C.Kleinschnitz，G. Stoll，M. Bendszus等人，“靶向凝血因子XII提供脑缺血中病理血栓形成的保护而不干扰止血，”实验医学杂志，卷。203，没有。3，第513-518，2006年。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  13. A. Matafonov，P. Y.梁，A. E.盖拉尼等人，“因子XII抑制减少灵长类动物血栓模型血栓形成，”血液号，第123卷11，第1739-1746页，2014。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  14. N. S. Key，“将因子XI和XII与血栓形成联系起来的流行病学和临床数据，”血液学， 2014年第5期。1, pp. 66-70, 2014。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  15. S. J.Mindendorp，J.Wilbs，C. Quarroz，S. Calzavarini，A. Angelillo-Scherrer和C. Heinis，“凝血因子XII肽宏循环抑制剂，具有亚诺奥氨基醇亲和力和高目标选择性”，“医药化学杂志，第60卷，第2期3, pp. 1151-1158, 2017。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  16. C. M. Barbieri，X. Wang，W.Wu等，“因子XIIA作为血栓形成的新靶标：微栓塞兔模型中的目标接合要求和功效，”药理与实验治疗学杂志，卷。360，没有。3，pp。466-475,2017。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  17. M. Larsson, V. Rayzman, M. W. Nolte等，“XIIa因子抑制抗体在体外循环中提供血栓保护而不增加出血风险，”科学转化医学，卷。6，不。222，2014年第222.17号。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  18. I. Hagedorn，S. Schmidbauer，I.Pleines等人，“因子XIIA抑制剂重组人类白蛋白患有-4废除闭塞动脉血栓形成而不会影响出血，”循环，卷。121，没有。13，PP。1510-1517,2010。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  19. J. W.油，A. R.斯塔福德，P. Liao等人，“玉米胰蛋白酶抑制剂涂层衰减在体外和体内的导管的促血栓形成性能，”Acta Biomaterialia，卷。8，不。11，第4092-4100，2012。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  20. V. Baeriswyl，S. Calzavarini，S. Chen等人，“A合成的凝血因子XIIa抑制剂阻断选择性源性凝血启动，”ACS化学生物学，卷。10，没有。8，pp。1861-1870,2015。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  21. R. S. Woodruff，Y.Xu，J. Layzer，W.Wu，M.L.Ogletree和B.A.Sullenger，“抑制了凝血的内在途径，XII靶向RNA适体，”血栓形成和呼吸杂志，卷。11，不。7，pp。1364-1373,2013。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  22. 蔡t.q.，吴文武，m.k. Shin等，“在大鼠中完全和部分缺失XII因子提供了强大的抗血栓疗效且不出血，”血液凝固和纤维蛋白溶解，卷。26，不。8，pp。893-902,2015。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  23. A. S. Revenko, D. Gao, J. R. Crosby等，“选择性消耗血浆前激肽酶或凝血因子XII可抑制小鼠血栓形成，但不增加出血风险。”血液，卷。118，没有。19，pp。5302-5311，2011。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  24. J.I.Weitz，“因子Xa和凝血酶作为新口腔抗凝血剂的目标”血栓形成的研究， vol. 127, pp. S5-S12, 2011。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  25. K. M.Merz Jr.，药物设计：基于结构和配体的方法，D. Ringe和C. H. H. Reynolds，EDS。，剑桥大学出版社，剑桥，2010年。查看在：出版商网站
  26. M. I. Hassan, V. Kumar, R. K. Somvanshi, S. Dey, T. P. Singh, S. Yadav，“人类前列腺特异性抗原肽配体的结构导向设计”，肽科学杂志，第13卷，第2期12，页849-855,2007。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  27. H. Naz，E.Jameel，N. Hoda等，“人钙钙调蛋白依赖性蛋白激酶IV的潜在抑制剂的结构导向设计”含嘧啶脚手架，“生物有机与药物化学通讯，卷。26，不。3，第782-788，2016。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  28. B. R.布鲁克斯，C. L.布鲁克斯第三，Mackerell AD Jr等人，“CHARMM：生物分子模拟程序，”。计算化学杂志，卷。30，不。10，第1545至1614年，2009年。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  29. J.Tirado-Rives和W.L.Jorgensen，“贡献者聚集在于预测蛋白质配体结合的自由能量的不确定性”医药化学杂志，第49卷，第49期。20、2006年。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  30. Zhao M. L.， Wang W.， he H. Nie, S. S. Cao, and L. F. du，“基于同源建模、对接、分子动力学模拟的AtHDA14的硅结构预测和抑制机制研究”，计算生物学和化学，第75卷，第120-130页，2018。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  31. Lin C. H. Lin, T. T. Chang, M. F. Sun et al.，“针对H1N1猪流感的有效抑制剂设计:基于结构和分子动力学的中药数据库中的M2抑制剂分析”，生物分子结构与动力学杂志第28卷第2期4, pp. 471-482, 2011。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  32. F. R. Makhouri和J.B.Ghasemi，“高通量对接和分子动力学模拟，鉴定对CDC7的新型肽抑制剂”，“分子信息学，第37卷，第2期2018年11日。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  33. A. Beg, F. I. Khan, K. A. Lobb, A. Islam, F. Ahmad，和M. I. Hassan，“高通量筛选、对接口和分子动力学研究以识别人类钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶IV的潜在抑制剂”，生物分子结构与动力学杂志，第37卷，第2期8, pp. 2179-2192, 2018。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  34. A. N. Singh, M. M. Baruah，和N. Sharma，“基于结构的对接研究，以探索选定的植物化学物质抗前列腺癌的潜在雄激素活性，”科学报告，卷。7，不。1，第1955年，2017年。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  35. S. Zang，G. Dong，B.Peng等，“灭菌壳聚糖水凝胶的物理化学性质的比较及其在牙周再生犬模型中的适用性”，“碳水化合物聚合物，卷。113，pp。240-248,2014。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  36. M. R. Feng，“血脑屏障渗透的评估：在硅，体外和体内，”目前的药物代谢，第3卷，第2期。6，页647-657,2002。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  37. R. J. Hyndman和A. B. Koehler，另一篇看待预测准确性的措施，“国际预测杂志，卷。22，没有。4，pp。679-688，2006年。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  38. W. Wang，X. Li，Q. Wang，Zhu，Q.. Zhang和L. Du，“酸性pH引起的APO-CP43的结构变化通过光谱方法和分子动力学模拟，”分子结构杂志， 2018, vol. 1152, pp. 177-188。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  39. L. Xi，Y. Wang，Q. He，Q. Zhang和L. Du，“PIN1与其天然产物抑制剂之间的相互作用通过光谱和分子动力学模拟，”分子和生物分子光谱， 2016年，第169卷，134-143页。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索
  40. K. F. Nickel, a . T. Long, T. a . Fuchs, L. M. Butler, T. Renné，“因子XII作为血栓栓塞性和炎症性疾病的治疗靶点”，动脉硬化血栓形成和血管生物学，第37卷，第2期1，pp。13-20,2017。查看在：出版商网站|谷歌学术搜索

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