基于分子对接技术的磷酸氯喹与2019-nCoV靶点蛋白的相互作用研究开题报告

1. 研究目的与意义

磷酸氯喹属4-氨基喹啉类抗疟药，能抑制疟原虫裂殖体的核酸合成，干扰疟原虫的生长繁殖，对疟原虫红内期裂殖体有高效杀灭作用。口服吸收快且充分，排泄、代谢慢，作用持久，毒性较低。也有抗组织内阿米巴的作用。磷酸氯喹并不是最近才出现的药物，它与奎宁（金鸡纳霜）的化学结构相近，由德国拜耳实验室的科学家 hans andersag 在 1934 年人工合成。研究也表明氯喹对于降脂，心血管疾病，慢性肾病和肿瘤治疗都可能有一定作用。对于病毒感染，氯喹显示了对包括乙肝病毒，流感病毒，埃博拉病毒，hiv 病毒和寨卡病毒在内多种病毒感染的抑制。此外，体外实验也证实了氯喹对 sars 病毒的抑制活性。最新研究表明，磷酸氯喹对新型冠状病毒有抑制作用。

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2. 研究内容和预期目标

本课题研究内容是要求学生在查阅磷酸氯喹相关文献报道的基础上，通过计算机模拟技术，对磷酸氯喹与2019-ncov靶点蛋白的相互作用进行研究。具体研究内容包括：

（1）查阅并综述磷酸氯喹在各疾病领域的研究进展及作用机制，尤其2019年底以来磷酸氯喹在新型冠状病毒肺炎临床的应用情况；

（2）熟悉计算机模拟技术在药物研发领域的应用情况，综述基于受体三维结构的分子对接技术（molecular docking）在研究药物作用机理方面的进展，并设计出与磷酸氯喹抗2019-ncov机理相关的受体-配体结合研究方案；

3. 研究的方法与步骤

利用分子对接技术计算出与磷酸氯喹结合有着特异活性的抗2019-ncov靶点。

结构预处理：应用 chemdraw软件画出磷酸氯喹的分子结构，并用cherm3d进行能量优化，在蛋白质 pdb晶体结构数据库(http://www.pdb.org)中找寻蛋白受体的结构的结构。对接模拟前，将所有配体从蛋白受体复合物中去除，此时加上极性氢离子及电荷。最后与磷酸氯喹进行分子对接。

autodock分子对接：运用 autodock 4. 0 预测磷酸氯喹与蛋白受体的结合，用 au-togrid 计算格点能量，对接运算采用拉马克遗传算法，磷酸氯喹与蛋白受体之间的结合情况用半经验的自由能计算方法评价。

4. 参考文献

[1] keyaerts e, vijgen l, maes p, et al. in vitro inhibition of severe acute respiratory syndrome coronavirus by chloroquine[j]. biochem biophys res commun, 2004, 323(1): 264–268.

[2] savarino a, boelaert j r, cassone a, et al. effects of chloroquine on viral infections: an old drug against today's diseases?. lancet infect dis, 2003, 3(11): 722-727.

[3] wang m, cao r, xiao g, et al. remdesivir and chloroquine effectively inhibit the recently emerged novel coronavirus (2019-ncov) in vitro[j]. cell res,2020, 30 (3): 269-271.

5. 计划与进度安排

（1）2022-12-23~2022-3-15（第1-3周）在查阅文献资料的基础上，写出开题报告。

（2）2022-3-16~2022-5-31（第4-14周）完成磷酸氯喹与2022-ncov靶点蛋白（7个）的分子对接研究并推测其结合位点及氨基酸残基等。

（3）2022-6-1~2022-6-12（第15-16周）撰写毕业论文并答辩。