开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
- 题目简介
本课题将对高尿酸血症和痛风形成过程中起到重要作用的黄嘌呤氧化酶展开研究,基于靶点结构设计新型的分子化合物,从而有效抑制靶点蛋白的活性,为创新药物的发展提供新型的分子结构。
二、研究背景
最新的流行病学研究表明,虽然中国人民生活水平不断提高,但饮食结构的不合理和生活节奏的加快,使痛风的发病率逐年上升,已高于世界平均水平。痛风症是一种因嘌呤代谢紊乱导致尿酸生成异常的常见病,已被联合国列为21世纪20大顽症之一。
传统的抗痛风药物如促尿酸排泄药(如丙磺舒、苯溴马隆等)常伴随有皮疹、发热、肾脏损害等副作用。经研究发现,以黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase, XO)为靶点的抑制剂具有很好的治疗痛风病的应用前景。黄嘌呤氧化酶(XO)是核苷酸的分解代谢酶,能催化次黄嘌呤氧化为黄嘌呤再氧化为尿酸。尿酸浓度过高将导致高尿酸血症,可引起痛风发作。如若能有效抑制黄嘌呤氧化酶的活性,则可减少黄嘌呤向尿酸的转化,从而降低体内尿酸的水平,达到预防和治疗痛风的目的。所以,以黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase, XO)为靶点的药物成为一类重要的抗痛风药物。
黄嘌呤氧化酶(XO)是一种黄素蛋白酶, 存在于各种生物体中,可催化体内的嘌呤底物形成尿酸。黄嘌呤氧化酶的晶体结构已经被解析,其催化中心包括一个钼蝶呤(molybdopterin , Mo-pt)中心、两个铁-硫中心(iron-sulfur centers , Fe/S Ⅰ,Ⅱ)和一个黄素腺嘌呤二核苷酸 (flavin adenine dinucleotide , FAD),其中钼蝶呤中心是黄嘌呤氧化酶催化黄嘌呤生成尿酸的关键位点。
目前的黄嘌呤氧化酶抑制剂只有别嘌醇(allopurinol)和非布索坦(febuxostat)两种,有临床使用且分别有多种副作用。因此,研究新的低毒高效的黄嘌呤氧化酶抑制剂具有十分重要的意义。
三、研究内容
发现可有效靶向黄嘌呤氧化酶的化合物,并通过分子动力学模拟确定靶点与化合物相互作用的稳定性,计算化合物与靶点的相互能,分析化合物与酶活性位点的相互作用特点,确定最可能抑制酶活性的化合物。
四、研究方法
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