專利名稱：：抗日本血吸蟲藥物作用靶標(biāo)、藥物篩選方法及藥物先導(dǎo)化合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及生物信息學(xué)和藥理學(xué)技術(shù)篩選藥物，具體涉及抗日本血吸蟲藥物作用靶標(biāo)及用此靶標(biāo)篩選抗血吸蟲藥物的方法。
背景技術(shù)：
：化療是控制血吸蟲病患病率的重要措施之一。自高效低毒的抗血吸蟲藥物吡喹酮廣泛應(yīng)用以來，血吸蟲病的化療有了突破性進(jìn)展，實(shí)施周期性群體化療已成為血吸蟲病控制的重要手段[1'3，4]。然而，目前對五種感染人體的血吸蟲均有效的藥物僅吡喹酮一種，長期反復(fù)使用同一化學(xué)藥物控制寄生蟲感染，有可能導(dǎo)致抗藥性的產(chǎn)生。最近，有報道顯示在實(shí)驗(yàn)室已成功地用吡喹酮誘導(dǎo)曼氏血吸蟲產(chǎn)生了抗性，埃及和塞內(nèi)加爾的現(xiàn)場研究也顯示了吡喹酮的極低治愈率，提示似乎已產(chǎn)生吡喹酮抗性[2'5]。雖然到目前為止動物實(shí)驗(yàn)尚未發(fā)現(xiàn)吡喹酮誘導(dǎo)日本血吸蟲產(chǎn)生抗性，但是研究抗性產(chǎn)生機(jī)理和應(yīng)對策略，以及積極研制新型的后備藥物勢在必行。此外，吡喹酮是一個對血吸蟲成蟲有效而對童蟲無效的治療藥物，雖可降低人群的感染率，但不能防止重復(fù)感染。我國在七十年代末和八十年代初發(fā)現(xiàn)青蒿素、蒿甲醚、青蒿琥酯具有抗血吸蟲的作用，該類藥物對各個蟲期的血吸蟲均有一定效果，特別是對血吸蟲童蟲有很強(qiáng)的殺滅作用，己于二十世紀(jì)末被發(fā)展成為預(yù)防血吸蟲病的藥物[5'6'7'8。蒿甲醚和青蒿琥酯的問世為血吸蟲病的早期治療提供了條件，但殺成蟲的效果不佳。因此，WHO/TDR于2002年提出要發(fā)展一個治療血吸蟲病(抗血吸蟲成蟲)的新藥，而且最好是既具有殺滅成蟲又有殺童蟲的效果的新藥。目前，雖然國內(nèi)外已有部分實(shí)驗(yàn)室開始進(jìn)行抗血吸蟲新藥的研究，但尚無理想的二線侯選藥物的報道。有多種原因制約了抗血吸蟲新藥的研制，其中包括現(xiàn)有抗血吸蟲藥物的作用靶點(diǎn)仍然不明確，藥物殺蟲的分子機(jī)制仍不清楚，傳統(tǒng)的藥物篩選方法不適合于高通量的新藥篩選等[9'1()'11]。因此，專家認(rèn)為抗日本血吸蟲新藥的研究需要技術(shù)創(chuàng)新，新的藥物靶點(diǎn)的發(fā)掘?qū)⒂兄诳谷毡狙x新藥的開發(fā)。藥物作用靶標(biāo)包括受體、酶、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、DNA、RNA等。在基因組時代，藥物研究首先將是藥物靶標(biāo)的鑒定與確證，隨后以藥物作用靶標(biāo)為基礎(chǔ)，篩選或設(shè)計(jì)與靶標(biāo)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)結(jié)合從而激活或抑制靶標(biāo)介導(dǎo)的生理生化過程，具有治療作用的藥物先導(dǎo)化合物。這種基于藥物作用靶標(biāo)的結(jié)構(gòu)的新藥發(fā)現(xiàn)和設(shè)計(jì)技術(shù)，將有助于高效、快速地進(jìn)行新藥研究，并且有助于提高藥物作用的特異性?，F(xiàn)有研究顯示，血吸蟲的嘌呤代謝和終宿主存在明顯差異。據(jù)研究，血吸蟲不能利用簡單化合物從頭合成嘌呤核苷，而只能利用已形成的內(nèi)源性和/或外源性嘌呤為原料通過補(bǔ)救途徑合成嘌呤核苷[12'13];而且由于血吸蟲與其終宿主在種系發(fā)生上存在的巨大差異，血吸蟲嘌呤補(bǔ)救途徑中的某些酶可能與終宿主存在著明顯差別，利用這個特點(diǎn)可以設(shè)計(jì)針對血吸蟲某些酶的特異性抑制劑或破壞性底物(subversivesubstrates)，發(fā)現(xiàn)在日本血吸蟲中存在一個ADSS的同源序列。將該序列作為提問序列，對Pfam數(shù)據(jù)庫進(jìn)行結(jié)構(gòu)域搜索，證實(shí)其第9到第430位氨基酸存在一個腺苷酸基琥珀酸合成結(jié)構(gòu)域(adenylsucc—syntdomain)。因此，將該蛋白序列命名為SjADSS。已有研究將瘧原蟲的ADSS克隆表達(dá)和鑒定[21，并報道了其晶體結(jié)構(gòu)[2()]，認(rèn)為ADSS作為瘧原蟲嘌吟補(bǔ)救途徑的關(guān)鍵酶之一。然而，在日本血吸蟲的研究中，尚未見日本血吸蟲ADSS可能成為潛在的抗日本血吸蟲藥物靶點(diǎn)的報道，更未見用其篩選新的抗血吸蟲藥物的報道。本發(fā)明者對日本血吸蟲SjADSS的基因表達(dá)產(chǎn)物進(jìn)行了深入的生物信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)SjADSS是日本血吸蟲嘌呤補(bǔ)救合成途徑的關(guān)鍵酶。然后根據(jù)這一代謝途徑篩選化合物，并進(jìn)行蟲體水平的測試，確證SjADSS是抗日本血吸蟲藥物作用耙標(biāo)，用這一藥物作用靶標(biāo)篩選治療和/或預(yù)防日本血吸蟲藥物，從而完成本發(fā)明。本發(fā)明的第一個目的是提供一種快速篩選治療和/或預(yù)防日本血吸蟲感染藥物的藥物作用靶標(biāo)。本發(fā)明的第二個目的是提供這種藥物作用耙標(biāo)的構(gòu)建方法。本發(fā)明的第三個目的是提供用這種藥物靶標(biāo)篩選治療和/或預(yù)防日本血吸蟲感染藥物的方法。本發(fā)明的第四個目的是提供用這種藥物作用靶標(biāo)篩選出的治療和/或預(yù)防日本血吸蟲感染的藥物先導(dǎo)化合物及其應(yīng)用。發(fā)明概述本發(fā)明提供一種用于篩選治療和/或預(yù)防日本血吸蟲感染藥物的藥物作用耙標(biāo)，所述靶標(biāo)為日本血吸蟲嘌呤代謝途徑的關(guān)鍵酶一腺苷琥珀酸合成酶，其蛋白序列特征為:FPLH卿DRMEEELRGLNLLGTTKKGIGPAYSSKVTRNGLRVCDLIGDWDQFTAKYKELVNYVKRRYPALE雨EESLEQLKTYREMLSGMVCDSVLLINKLTESKQTKILVEGAQSCMLDIDFGTYPHVTSSNCSIGGVCTGLGLSPSRVGSVYGVIKAYTTRVGSGPFPTELLDGIGEYIQKKGNEWGVTTKRMRRIGWLDTVVIRYAHIINDFNALALTKIDVLDGLKEVKIARAYVDPETGNELSSFPADPFILSRVVVIYETLPGWKASTQNCRVYDELPPAAKTFIETVEKLLNIPIRWIGTGASRDSIIIRSV(序列表中的序列1)，所述的蛋白序列與IMP結(jié)合的功能區(qū)域序列編號為133LGTTKKGIGPAYSSKVTRNGLRVCDL158(序列表中的序列2)。本發(fā)明還提供篩選治療和/或預(yù)防日本血吸蟲感染藥物的藥物作用靶標(biāo)的構(gòu)建方法，包括以下步驟1)對SjADSS涉及的代謝途徑進(jìn)行生物信息學(xué)分析，揭示SjADSS是日本血吸蟲的嘌呤補(bǔ)救途徑的關(guān)鍵酶；2)用同源模建的方法構(gòu)建SjADSS蛋白與底物分子IMP的三維復(fù)合結(jié)構(gòu)，用分子模擬方法計(jì)算SjADSS蛋白與底物IMP的相互作用，確定SjADSS蛋白與底物IMP分子相互作用的區(qū)域。本發(fā)明的構(gòu)建方法還包括用計(jì)算機(jī)虛擬篩選方法，針對SjADSS蛋白與IMP相互結(jié)合的區(qū)域，搜尋化合物數(shù)據(jù)庫，找到阻止SjADSS和底物IMP結(jié)合的化合物，確證藥物作用靶標(biāo)的建立。本發(fā)明進(jìn)一步提供用所述藥物作用靶標(biāo)篩選治療和/或預(yù)防日本血吸蟲感染藥物的方法，包括如下步驟1)第一輪篩選采用并行版的Dock4.0對SPECS化合物庫進(jìn)行篩選，從ADSS/IMP復(fù)合物結(jié)構(gòu)出發(fā)，確定一個含38個球的模型作為最終Dock篩選模型，保留能量打分最好的分子；2)第二輪篩選利用改良Lipinski法對步驟1)所得分子進(jìn)行分子類藥性的評價；采用FlexX分子對接程序，同時選擇Sybyl6.8中C-score模塊進(jìn)行一致性打分；3)第三輪篩選采用上述同樣的方法和模板模建人ADSS的結(jié)構(gòu)，采用FlexX產(chǎn)生構(gòu)象。將步驟3)篩選出的化合物針對人和日本血吸蟲兩個不同的耙標(biāo)用AUTODOCK3.0進(jìn)行自由能打分，測試篩選出對SjADSS結(jié)合自由能打分低而對HsADSS結(jié)合自由能打分高的化合物。以上第三輪篩選得到的化合物再通過體外抗血吸蟲活性測試加以確證。本發(fā)明進(jìn)一步提供用這種藥物作用靶標(biāo)篩選出的如下式a和式b化合物在制備治療和/或預(yù)防日本血吸蟲感染藥物上的應(yīng)用。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>根據(jù)活性化合物結(jié)合構(gòu)象、活性位點(diǎn)的分析進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，得到如下通式I所示化合物及其藥學(xué)上可接受的鹽或溶劑合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中，X、Y=CH2、NR、O、S;R,=(C,-C6)烷基、OR、NHR、齒素、CN、H;R2、R3、R4=烷基、取代芳基、取代雜芳基，其中所述R3、R4可和與其相連的氮原子連接形成五元或六元雜環(huán)。本發(fā)明進(jìn)一步提供如通式I所示化合物在制備治療和/或預(yù)防日本血吸蟲感染藥物上的應(yīng)用。發(fā)明詳述本發(fā)明者運(yùn)用生物信息學(xué)方法對日本血吸蟲轉(zhuǎn)錄組研究中發(fā)現(xiàn)的日本血吸蟲蛋白序列SJCHGC05894進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)其第9到第430位氨基酸存在一個腺苷酸基琥珀酸合成結(jié)構(gòu)域(adenylsucc—syntdomain),證實(shí)該蛋白序列為日本血吸蟲腺苷酸基琥珀酸合成酶(Adenylosuccinatesynthase,SjADSS，EC:6.3.4.4)。隨后的代謝途徑分析表明SjADSS是日本血吸蟲嘌呤補(bǔ)救合成途徑的關(guān)鍵酶。本發(fā)明用同源模建方法構(gòu)建了SjADSS蛋白的三維結(jié)構(gòu)，用分子模擬方法計(jì)算了SjADSS蛋白與底物IMP的相互作用，構(gòu)建了SjADSS蛋白與IMP復(fù)合物的結(jié)構(gòu)，獲得了SjADSS與IMP相互作用的區(qū)域；針對該區(qū)域，用計(jì)算機(jī)虛擬篩選方法搜尋了化合物數(shù)據(jù)庫，發(fā)現(xiàn)了22個化合物可抑制IMP與SjADSS蛋白結(jié)合，而對IMP與人ADSS的結(jié)合影響較??；在體外培養(yǎng)的日本血吸蟲蟲體水平測試了這些化合物的抗血吸蟲活性，確證了這一日本血吸蟲耙標(biāo)，并建立了相應(yīng)的篩選方法。1、生物信息學(xué)分析和SjADSS蛋白與IMP復(fù)合物結(jié)構(gòu)模擬在日本血吸蟲中存在一個ADSS的同源序列SJCHGC05894。將SJCHGC05894作為提問序列，對Pfam數(shù)據(jù)庫進(jìn)行結(jié)構(gòu)域搜索，證實(shí)SJCHGC05894的第9到第430位氨基酸存在一個腺苷酸基琥珀酸合成結(jié)構(gòu)域(adenylsucc—syntdomain)。因此，將SJCHGC05894命名為SjADSS。以SjADSS蛋白序列為提問序列，用PSI-BLAST對Swissprot蛋白序列庫進(jìn)行搜索。按照同源性的高低及蛋白的性質(zhì)，選取了MOUSE-MUSCLE腺嘌呤琥珀酸合成酶(PDB號為1IWE)為模板進(jìn)行結(jié)構(gòu)模建。先利用InsightII(Version2000)/Homology模塊中的多重聯(lián)配的方法進(jìn)行序列聯(lián)配，然后經(jīng)過手動調(diào)節(jié)得到合理的序列聯(lián)配，在聯(lián)配的基礎(chǔ)上，采用Insight11/Homology中的模塊進(jìn)行結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。隨后采用InsightlI/Homok)gy模塊中的refme菜單進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。首先對lo叩區(qū)進(jìn)行能量優(yōu)化，然后放開限制，進(jìn)行整體優(yōu)化。對于得到的結(jié)構(gòu)，采用不同的評價方法進(jìn)行了評價。PROCHECK方法主要是評價鍵長、鍵角和二面角是否合理；Profile3D方法是對三維結(jié)構(gòu)與一級序列的相容性打分，結(jié)果給出每個殘基的打分?jǐn)?shù)值，從而評價結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣。最后通過在圖形工作站上比較和檢測結(jié)合口袋部位的結(jié)構(gòu)，最終確定一個模型。2、SjADSS蛋白與IMP相互作用活性位點(diǎn)由SjADSS蛋白與IMP復(fù)合物三維結(jié)構(gòu)模型，可以獲得SjADSS蛋白與底物IMP相互作用活性位點(diǎn)的信息。3、針對SjADSS與IMP底物復(fù)合物的虛擬篩選獲得比較合理的靶標(biāo)蛋白結(jié)構(gòu)以后，就可以進(jìn)行虛擬篩選。本發(fā)明者對約ll萬個小分子的SPECS化合物庫進(jìn)行了虛擬篩選。首先采用并行版的Dock4.0對SPECS化合物庫進(jìn)行了第一輪篩選。本發(fā)明者從SjADSS/IMP復(fù)合物結(jié)構(gòu)出發(fā)，結(jié)合位點(diǎn)的分子表面用Dock4.0內(nèi)的AutoMS產(chǎn)生，再用Sphgen程序產(chǎn)生描述活性位點(diǎn)的球集，對口袋部位的分子表面的位點(diǎn)進(jìn)行聚類，確定口袋部位的球集，分子對接程序利用這些球集加快對接時小分子與大分子活性部位的匹配速度。最后產(chǎn)生一個空間盒子將這一球集包含進(jìn)去，確定grid程序的計(jì)算范圍，對口袋部位進(jìn)行g(shù)rid計(jì)算，計(jì)算盒子內(nèi)靜電作用和范德華作用能的網(wǎng)格文件。經(jīng)過對模型的驗(yàn)證，最終確定一個含38個球的模型作為最終Dock篩選模型。保留能量打分最好的10,000個分子進(jìn)入第二輪篩選。第二輪篩選主要是進(jìn)行分子類藥性的評價。這個方法是在Lipinski的五規(guī)則基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，綜合了考慮了分子量、疏水性、氫鍵受體、氫鍵供體、柔性鍵和環(huán)化度等方面。通過這輪篩選后，有3329個小分子進(jìn)入下一輪。用于第三輪分子對接的程序是FlexX。Dock能量打分函數(shù)只包括了靜電相互作用和范德華相互作用兩項(xiàng)，F(xiàn)lexX考慮了配體與受體結(jié)合時，配體的內(nèi)旋轉(zhuǎn)鍵被凍結(jié)而引起的結(jié)合自由能的變化和氫鍵作用能對結(jié)合自由能的貢獻(xiàn)，因此兩者可以互為補(bǔ)充。此外，本發(fā)明者還選擇Sybyl6.8中C-score模塊進(jìn)行一致性(Consensus)打分，該方法采用五種打分函數(shù)(Chem—score、D—score、F—score、G—score和PMF—score)來評價配體對活性口袋的親合性，最高分為5分，對接的結(jié)果只取打分為5和4的化合物。最后，本發(fā)明者和經(jīng)驗(yàn)豐富的藥物化學(xué)研究人員一起挑選出了87個化合物。為了進(jìn)一步設(shè)計(jì)具有高選擇性的SjADSS抑制劑，本發(fā)明者用上述同樣的方法和模板模建了人ADSS的結(jié)構(gòu)，采用FLEXX產(chǎn)生構(gòu)象。將這87個化合物針對兩個不同的靶標(biāo)進(jìn)一步用AUTODOCK3.0進(jìn)行自由能打分。通過比較這87個化合物對這兩個靶標(biāo)的差異，本發(fā)明者最終挑選了對血吸蟲ADSS結(jié)合自由能打分低而對人ADSS結(jié)合自由能打分高的化合物。4、獲選化合物抗血吸蟲活性測試為驗(yàn)證上述獲選化合物的抗血吸蟲活性，本發(fā)明選用體外培養(yǎng)日本血吸蟲成蟲進(jìn)行蟲體水平的抗血吸蟲活性測試。測試原理日本血吸蟲在體外培養(yǎng)一周左右，加入受測化合物共培養(yǎng)，通過與陽性藥物比較對血吸蟲的活動能力、形態(tài)、生理活動產(chǎn)生的影響，判別受測化合物是否具有抗血吸蟲活性。測試方法收取釋放的日本血吸蟲尾呦，采用腹部感染的方法，每只小鼠感染數(shù)百頭尾蚴，經(jīng)尾蚴感染一個多月的小鼠采用剪斷頸動脈放血的方法處死，然后利用冰冷的HBSS平衡液經(jīng)胸主動脈灌注，收集成蟲。受測試的樣品均采用DMSO溶解，配制成原藥液，將衡氏鹽平衡液配制成含熱滅活的小牛血清、青霉素、璉霉素的培養(yǎng)基。在24孔培養(yǎng)板中加入現(xiàn)配的培養(yǎng)基，然后，將充分洗凈的合抱蟲體置入培養(yǎng)板，每孔兩對蟲。將板置于含C02培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。待蟲體穩(wěn)定后，將受測化合物按不同的濃度梯度加入培養(yǎng)板的孔中。加藥前要從培養(yǎng)基中吸取出相應(yīng)的加藥體積，以確保每孔的終體積保持不變。每塊板均需設(shè)置空白對照，包括純培養(yǎng)基空白對照以及含用藥孔的最大劑量的DMSO對照。于倒置顯微鏡下觀察蟲體的活動能力及形態(tài)生理結(jié)構(gòu)上的變化。5、抗血吸蟲活性化合物的優(yōu)化為獲得活性更高的抗血吸蟲活性化合物，以上述經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證獲得的活性化合物為基礎(chǔ)，基于SjADSS結(jié)合口袋的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，對活性化合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造和優(yōu)化。改造流程為確定活性化合物結(jié)合構(gòu)象；活性位點(diǎn)分析；結(jié)構(gòu)改造；衍生物吸收、分布性質(zhì)預(yù)測。本發(fā)明者首先采用AutoDock將式a所示化合物(編號為AN-988/40788227)與SjADSS進(jìn)行自動對接，從而確定AutoDock對接構(gòu)象為化合物改造的初始構(gòu)象。然后采用Cerius2軟件包的STRBASEDFOCUSING模塊對SjADSS的口袋進(jìn)行活性口袋分析(ActiveSiteAnalysis,ASA)，分析結(jié)果包含三個部分配體疏水作用優(yōu)勢區(qū)、配體氫鍵供體優(yōu)勢區(qū)、配體氫鍵受體優(yōu)勢區(qū)。根據(jù)這些區(qū)域與起始結(jié)構(gòu)的相對位置，本發(fā)明者主要依據(jù)配體氫鍵受體優(yōu)勢區(qū)對初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造，在這些區(qū)域分別引入羥基以增強(qiáng)化合物與SjADSS之間的相互作用，得到7個活性化合物衍生物。采用AutoDock對衍生物進(jìn)行對接，發(fā)現(xiàn)對接構(gòu)象與初始構(gòu)象基本一致，引入的羥基與口袋氨基酸形成了更多的氫鍵，預(yù)測結(jié)合自由能有一定降低，達(dá)到了提高活性的目的。最后采用PreADMET(http:〃preadmet.bmdrc.org/preadmet/)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)計(jì)算衍生物的吸收和分布性質(zhì)。如上所述，本發(fā)明的一個方面是通過生物信息分析，鑒定了日本血吸蟲的腺苷琥珀酸合成酶SjADSS。根據(jù)小鼠ADSS與底物IMP復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)，模建了日本血吸蟲SjADSS蛋白與IMP復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)模型。SjADSS作為日本血吸蟲嘌呤補(bǔ)救合成途徑的關(guān)鍵酶，可以和IMP形成復(fù)合物催化IMP生成AMP，據(jù)此可以利用SjADSS為靶標(biāo)篩選其抑制劑作為篩選抗血吸蟲藥物的方法。按一般藥物靶標(biāo)確證的原則，必須根據(jù)假設(shè)的靶標(biāo)篩選出活性化合物。于是，本發(fā)明針對SjADSS與IMP相互作用的結(jié)合口袋，用虛擬篩選的方法篩選了Specs公司的化合物數(shù)據(jù)庫，獲得了一批與SjADSS具有較強(qiáng)親和力而與人的ADSS親和力較低的獲選化合物，本發(fā)明繼而對這些獲選化合物進(jìn)行蟲體水平的體外抗血吸蟲活性測試，發(fā)現(xiàn)有兩個化合物具有明顯的抗血吸蟲活性，呈現(xiàn)良好的劑量關(guān)系。為了進(jìn)一步獲得具有良好抗血吸蟲活性的藥物先導(dǎo)化合物，本發(fā)明對獲得的活性化合物進(jìn)行了優(yōu)化，合成了一系列活性化合物衍生物，并進(jìn)行蟲體水平的體外抗血吸蟲活性測試。根據(jù)以上生物信息學(xué)分析、代謝途徑分析、分子模擬、虛擬篩選和蟲體水平的抗血吸蟲活性測試，本發(fā)明確定日本血吸蟲腺苷琥珀酸合成酶SjADSS蛋白及其與底物IMP的相互作用是治療和/或預(yù)防日本血吸蟲感染的藥物作用靶標(biāo)。本發(fā)明另一方面設(shè)計(jì)根據(jù)確定的藥物作用靶標(biāo)SjADSS蛋白與底物IMP的相互作用，采用分子模擬方法建立了SjADSS蛋白與IMP結(jié)合的復(fù)合物三維結(jié)構(gòu)模型，確定了SjADSS蛋白與IMP相互結(jié)合的關(guān)鍵部位和氨基酸殘基。在此基礎(chǔ)上，用虛擬篩選方法獲得了能阻斷SjADSS蛋白與IMP結(jié)合的候選物，經(jīng)蟲體水平的抗血吸蟲活性測試，篩選出靶標(biāo)生物功能抑制劑。靶標(biāo)生物功能抑制劑為與靶標(biāo)SjADSS蛋白與底物IMP結(jié)合功能區(qū)域相互結(jié)合、并阻斷所述SjADSS蛋白與底物IMP結(jié)合的化合物，它們可以是小分子有機(jī)化合物、多肽化合物或寡糖化合物或核苷類化合物或單克隆抗體。本發(fā)明者根據(jù)靶標(biāo)篩選出來的化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，獲得了如下通式I的化合物:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>其中，X、Y=CH2、NR、0、S;Rj=烷基、OR、NHR、鹵素、CN;R2、R3、R4=烷基、取代芳基、取代雜芳基，其中所述R3、R4可和與其相連的氮原子連接形成五元或六元雜環(huán)。通式I化合物可制成其藥學(xué)上可接受的鹽或溶劑合物。其藥學(xué)上可接受的鹽的例子包括(但不限于)通式(I)化合物與無機(jī)堿如選自堿金屬(鈉、鉀或鋰)、堿土金屬(如鈣或鎂)的金屬陽離子的氫氧化物、碳酸鹽或碳酸氫鹽。還包括與無機(jī)酸(如鹽酸、氫溴酸、硫酸、磷酸、硝酸等)或與有機(jī)酸(如乙酸、草酸、酒石酸、琥珀酸、蘋果酸、富馬酸、馬來酸、抗壞血酸、苯甲酸、鞣酸、雙羥萘酸、海藻酸、聚谷氨酸、萘磺酸、萘二磺酸和聚半乳糖醛酸)形成的酸加成鹽。優(yōu)選硫酸鹽、磷酸鹽、酒石酸鹽、鹽酸鹽等。其藥學(xué)上可接受的溶劑合物的例子包括(但不限于)通式(I)化合物與水、乙醇、丙二醇等形成的溶劑合物。其中優(yōu)選的是通式(I)化合物的一水合物，本發(fā)明者通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通式I的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽或溶劑合物可以有效地抑制SjADSS蛋白與底物IMP的結(jié)合，具有較明顯的抑制體外培養(yǎng)的日本血吸蟲的活性，因此，具有治療和/或預(yù)防日本血吸蟲感染的用途。圖1顯示SjADSS的多序列聯(lián)配結(jié)果。圖2顯示SjADSS與作為同源模建模板的小鼠ADSS的序列聯(lián)配結(jié)果。圖3為Ramachandran圖，評價鍵長、鍵角和二面角是否合理的模型評價的結(jié)果。圖4顯示同源建模所得日本血吸蟲ADSS蛋白三維結(jié)構(gòu)。圖5顯示與日本血吸蟲蛋白特異結(jié)合的小分子化合物虛擬篩選的流程。具體實(shí)施方案下面用實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但這些實(shí)施例絕非對本發(fā)明有任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本說明書的啟示下對本發(fā)明實(shí)施中所作的任何變動都將落在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。實(shí)施例1:SjADSS蛋白序列的多重比對SjADSS蛋白序列為顧KGIERSVSWLGAQWGDEGKGKLVDLLSESSTVVCRCQGG麗AGHTVVAGGKEYFFHLLPSGI證NVLAIIGNGVVVNLEALFOEINEAVNKGLLDVASRLRJSDRCHLVFPLHQEIDRMEEELRGLNLLGTTKKGIGPAYSSKVTRNGLRVCDLIGDWDQFTAKYKELVNYVKRRYPALE雨EESLEQLKTYREMLSGMVCDSVLL皿LTESKQTKILVEGAQSCMLDIDFGTYPHVTSSNCSIGGVCTGLGLSPSRVGSVYGVIKAYTTRVGSGPFPTELLDGIGEYIGKKGNEWGVTTKRMRRIGWLDTWIRYAHIINDFNALALTKIDVLDGLKEVKIARAYVDPETGNELSSFPADPFILSRVVVIYETLPGWKASTQNCRVYDELPPAAKTFIETVEKLLNIPIRWIGTGASRDSIIIRSV從NCBI中選取如下物種的ADSS蛋白序列，包括大腸桿菌(ACCESSION:P0A7D4)、酵母(ACCESSION:P0A7D4)、癥原蟲(ACCESSION:AAF06822)、果蠅(ACCESSION:NP_650918)、小鼠(ACCESSION:1MF1A)、人(ACCESSION:NP—001117)、日本血吸蟲(SJCHGC05894,ACCESSION:AAW27751)、曼氏血吸蟲(C605888.1),采用ClustalX進(jìn)行多序列聯(lián)配分析。圖1是ADSS多序列比對的結(jié)果。其中，方框分別顯示磷酸結(jié)合環(huán)狀結(jié)構(gòu)、IMP結(jié)合位點(diǎn)和鳥嘌呤特異性結(jié)合區(qū)域；空心箭頭所指為一個單體與形成二聚體有關(guān)的賴氨酸(Lys，K)和精氨酸(Arg，R);黑色箭頭所指為對應(yīng)單體上的的天冬氨酸(Asp，D);黑色星號所示為IMP上的5，磷酰基與ADSS同型二聚體的一個單體接觸的Thrl41、Asn51、Thr247;空心星號所示為對稱單體上的Argl55。多序列聯(lián)配分析顯示SjADSS含有推定的GTP結(jié)合位點(diǎn)的氨基酸殘基，表明該蛋白存在一個鳥嘌呤特異性結(jié)合區(qū)域TKID((N/T/Q)KXD)、一個IMP結(jié)合位點(diǎn)，并且在其N端有一個富含甘氨酸的與磷酸結(jié)合的環(huán)狀結(jié)構(gòu)GDEGKGK(GXXXXGK)[19]。此外，已知ADSS是一種同型二聚體，本研究在SjADSS蛋白氨基酸序列上發(fā)現(xiàn)其具有兩個單體ADSS發(fā)生相互作用所必須的氨基酸殘基，即空心箭頭所指的兩個氨基酸賴氨酸(Lys，K)和精氨酸(Arg，R)和另一個對應(yīng)單體上的的天冬氨酸(Asp，D)(黑色箭頭所指)發(fā)生相互作用[19]。ADSS與IMP的結(jié)合主要是通過與IMP的5'磷?；佑|而完成，在瘧原蟲中，5，磷酰基與ADSS同型二聚體一個單體上的Thrl41、Asn51、Thr247接觸(黑色星號所示)，同時和對稱單體上的Argl55接觸(空心星號所示)[2()；日本血吸蟲ADSS也具有這四個氨基酸殘基。實(shí)施例2:SjADSS蛋白與底物IMP復(fù)合物構(gòu)建以SjADSS蛋白序列為提問序列，用PSI-BLAST對Swissprot蛋白序列庫進(jìn)行搜索，按照同源性的高低及蛋白的性質(zhì)，選取MOUSE-MUSCLE腺嘌呤琥珀酸合成酶(PDB號為1IWE)為模板進(jìn)行下一步結(jié)構(gòu)模建。首先利用InsightII(Version2000)/Homology模塊中的多重聯(lián)配的方法對SjADSS與MOUSE-MUSCLE腺嘌呤琥珀酸合成酶進(jìn)行序列聯(lián)配，然后經(jīng)過手動調(diào)節(jié)得到合理的序列聯(lián)配，結(jié)果如圖2所示。結(jié)果顯示SjADSS蛋白與模板蛋白的序列一致性為55X。在聯(lián)配的基礎(chǔ)上，采用InsightlI/Homology中的模塊進(jìn)行結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。構(gòu)建產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)通常會有一些不合理的原子間碰撞，因此必須對結(jié)構(gòu)進(jìn)行能量優(yōu)化。我們采用InsightlI/Homology模塊中的refine菜單進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。首先對loop區(qū)進(jìn)行能量優(yōu)化，此時對結(jié)構(gòu)保守區(qū)的主鏈原子加上一個簡諧限制以避免它們有較大的結(jié)構(gòu)偏離；然后放開限制，進(jìn)行整體優(yōu)化。對于得到的結(jié)構(gòu)，采用不同的方法進(jìn)行評價。PROCHECK方法主要是評價鍵長、鍵角和二面角是否合理，其結(jié)果以Ramachandran圖(圖3)的形式給出。數(shù)據(jù)如下<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>最優(yōu)區(qū)域的堿基數(shù)字較大，是結(jié)構(gòu)合理的一個必要條件，在本例中此項(xiàng)殘基含量為87.2%，這個含量是可以接受的。不被允許區(qū)域的殘基數(shù)字較小，這也是結(jié)構(gòu)合理的一個必要條件，在本例中此項(xiàng)殘基含量為零，這個含量是非常好的。Profile3D方法是對三維結(jié)構(gòu)與一級序列的相容性打分，結(jié)果給出每個殘基的打分?jǐn)?shù)值，從而評價結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣。對得到的結(jié)果，通過在圖形工作站上比較和檢測結(jié)合口袋部位的結(jié)構(gòu)，最終確定一個模型，如圖4所示。實(shí)施例3:SjADSS蛋白與IMP相互作用活性位點(diǎn)由SjADSS蛋白與IMP復(fù)合物三維結(jié)構(gòu)模型，可以獲得SjADSS蛋白與底物IMP相互作用活性位點(diǎn)的信息。SjADSS的底物結(jié)合口袋呈狹長的凹槽形狀，分為兩個部分，即IMP結(jié)合口袋和GTP結(jié)合口袋。在SjADSS口袋中，IMP的5'磷酰與Thr136、Asn44、Thr244側(cè)鏈形成氫鍵，IMP嘌呤環(huán)上的Nl也與Aspl9側(cè)鏈羧基形成一個氫鍵，使IMP與酶很好地結(jié)合在一起。同時，IMP嘌呤環(huán)與Val278側(cè)鏈碳原子之間有較強(qiáng)的疏水相互作用。蛋白底物間形成的氫鍵和疏水相互作用分別列于表1和表2。表l氫鍵供體、氫鍵受體及兩者間距離<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>實(shí)施例4:阻止SjADSS蛋白與底物IMP相互作用化合物的虛擬篩選本發(fā)明者對約11萬個小分子的SPECS化合物庫進(jìn)行了虛擬篩選，篩選流程如圖5。首先采用并行版的Dock4.0對SPECS化合物庫進(jìn)行了第一輪篩選。本發(fā)明者從SjADSS/IMP復(fù)合物結(jié)構(gòu)出發(fā)，結(jié)合位點(diǎn)的分子表面用Dock4.0內(nèi)的AutoMS產(chǎn)生，再用sphgen程序產(chǎn)生描述活性位點(diǎn)的球集，對口袋部位的分子表面的位點(diǎn)進(jìn)行聚類，確定口袋部位的球集，分子對接程序利用這些球集加快對接時小分子與大分子活性部位的匹配速度。最后產(chǎn)生一個空間盒子將這一球集包含進(jìn)去，確定grid程序的計(jì)算范圍，對口袋部位進(jìn)行g(shù)rid計(jì)算，計(jì)算盒子內(nèi)靜電作用和范德華作用能的網(wǎng)格文件。經(jīng)過對模型的驗(yàn)證，最終確定一個含38個球的模型作為最終Dock篩選模型。保留能量打分最好的10，000個分子進(jìn)入第二輪篩選。第二輪篩選主要是進(jìn)行分子類藥性的評價。這個方法是在Lipinski的五規(guī)則基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，綜合了考慮了分子量、疏水性、氫鍵受體、氫鍵供體、柔性鍵和環(huán)化度等方面。通過這輪篩選后，有3329個小分子進(jìn)入下一輪。用于第三輪分子對接的程序是FlexX。Dock能量打分函數(shù)只包括了靜電相互作用和范德華相互作用兩項(xiàng)，F(xiàn)lexX考慮了配體與受體結(jié)合時，配體的內(nèi)旋轉(zhuǎn)鍵被凍結(jié)而引起的結(jié)合自由能的變化和氫鍵作用能對結(jié)合自由能的貢獻(xiàn)，因此兩者可以互為補(bǔ)充。此外，本發(fā)明者還選擇Syby16.8中C-score模塊進(jìn)行一致性(Consensus)打分，該方法采用五種打分函數(shù)(Chem—score、D—score、F—score、G—score禾BPMF—score)來評價配體對活性口袋的親合性，最高分為5分，對接的結(jié)果只取打分為5和4的化合物。最后，本發(fā)明者和經(jīng)驗(yàn)豐富的藥物化學(xué)研究人員一起挑選出了87個化合物。為了進(jìn)一步設(shè)計(jì)具有高選擇性的SjADSS抑制劑，本發(fā)明者用上述同樣的方法和模板模建了人ADSS的結(jié)構(gòu)，采用FLEXX產(chǎn)生構(gòu)象。將這87個化合物針對兩個不同的靶標(biāo)進(jìn)一步用AUTODOCK3.0進(jìn)行自由能打分。通過比較這87個化合物對這兩個靶標(biāo)的差異，本發(fā)明者最終挑選了22個對血吸蟲ADSS結(jié)合自由能打分低而對人ADSS結(jié)合自由能打分高的化合物。實(shí)施例5:獲選化合物的體外抗血吸蟲活性測試1.材料1)日本血吸蟲尾蚴安徽株，由中國疾病預(yù)防控制中心寄生蟲病預(yù)防控制所提供;2)昆明鼠體重在18—22g之間，由上海實(shí)驗(yàn)動物中心提供。2.活性測試步驟1)將小鼠用橡皮筋固定于木板上，然后用電剃刀將其腹部毛剔凈。采用腹部感染的方法，每只鼠感染80—100頭尾蚴。收蟲時將經(jīng)尾蚴感染32—38天的小鼠采用剪斷頸動脈放血的方法處死，然后利用冰冷的HBSS平衡液經(jīng)胸主動脈灌注，收集成蟲。2)從Specs公司購買實(shí)施例3挑選的22個化合物中的19個，將受試的小分子化合物樣品，均采用DMSO溶解，配制成濃度為5mg/ml的原藥液，備用。3)成蟲的體外培養(yǎng)將pH為7.2~7.4間的衡氏鹽平衡液配制成含20%熱滅活的小牛血清，300iu/ml青霉素，300iu/ml璉霉素以及0.25mg/mL的培養(yǎng)基。在24孔培養(yǎng)板中加入現(xiàn)配的培養(yǎng)基，按2mL/孔，然后，將充分洗凈的合抱蟲體置入培養(yǎng)板，每孔兩對蟲。將板置于含5%(:02培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。培養(yǎng)30分鐘，待蟲體穩(wěn)定后，將受測化合物按不同的濃度梯度加入培養(yǎng)板的孔中。加藥前要從培養(yǎng)基中吸取出相應(yīng)的的加藥體積，以確保每孔的終體積為2mL。每塊板均需設(shè)置空白對照，包括純培養(yǎng)基空白對照以及含用藥孔的最大劑量的DMSO對照。4)藥效觀察分別在加藥后4、12、24、48和72小時，于倒置顯微鏡下觀察蟲體的活動能力以及形態(tài)生理結(jié)構(gòu)上的變化。5)經(jīng)體外72小時連續(xù)用藥培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，受試的19個化合物中，大部分化合物對蟲體的生存以及生理形態(tài)并無顯著影響，而其中兩個，其Specs編號分別AN-988/40788227(式a)和AN-988/15131257(式b)，其結(jié)構(gòu)如下所示，效果明顯。AN-988/40788227AN-988/15131257對于上述兩個化合物，在加藥后的4h內(nèi)，蟲體不論是在形態(tài)結(jié)構(gòu)還是活動能力上均與對照組的相差無幾。然而在12h后，用藥組蟲體的體表首先出現(xiàn)變化，主要表現(xiàn)為有細(xì)小空泡出現(xiàn)，且其活動能力減弱，活動僵直，不能靈活自如。在12-24h的時間段內(nèi)，蟲體的形態(tài)結(jié)構(gòu)開始發(fā)生顯著變化。突出表現(xiàn)在蟲體表面出現(xiàn)大面積的空泡以及嚴(yán)重的皮損，此時的雄蟲往往表現(xiàn)為收縮，局部腫脹等，而相對于雄蟲，雌蟲的變化不太明顯，一般表現(xiàn)為活動能力減弱，卵黃腺渾濁以及身體的局部腫脹等。24h以后，體表已發(fā)生變化損傷的蟲體，其受損程度進(jìn)一步加劇。到48h時，部分蟲體已經(jīng)死亡。直至72h，大劑量組雄蟲已基本死亡，雌蟲雖未死亡，但與對照組相比，其也有一定的損傷，比如卵黃腺腫脹、腸管停止蠕動等。實(shí)施例6:活性化合物系列衍生物的優(yōu)化設(shè)計(jì)與合成本發(fā)明者以試驗(yàn)驗(yàn)證獲得的活性化合物為基礎(chǔ)，基于SjADSS結(jié)合口袋的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，對活性化合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造和優(yōu)化。改造流程為確定活性化合物結(jié)合構(gòu)象；活性位點(diǎn)分析；結(jié)構(gòu)改造；衍生物吸收、分布性質(zhì)預(yù)測。首先采用AutoDock將AN-988/40788227與SjADSS進(jìn)行自動對接，對接構(gòu)象與實(shí)施例4的結(jié)果基本一致，從而確定AutoDock對接構(gòu)象為化合物改造的初始構(gòu)象。然后采用Cerius2軟件包的STRBASEDFOCUSING模塊對SjADSS的口袋進(jìn)行活性口袋分析(ActiveSiteAnalysis,ASA),分析結(jié)果包含三個部分配體疏水作用優(yōu)勢區(qū)、配體氫鍵供體優(yōu)勢區(qū)、配體氫鍵受體優(yōu)勢區(qū)。根據(jù)這些區(qū)域與起始結(jié)構(gòu)的相對位置，本發(fā)明者主要依據(jù)配體氫鍵受體優(yōu)勢區(qū)對初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造，在這些區(qū)域分別引入羥基以增強(qiáng)化合物與SjADSS之間的相互作用，得到7個活性化合物衍生物。采用AutoDock對衍生物進(jìn)行對接，發(fā)現(xiàn)對接構(gòu)象與初始構(gòu)象基本一致，引入的羥基與口袋氨基酸形成了更多的氫鍵，預(yù)測結(jié)合自由能有一定降低，達(dá)到提高活性的目的。最后采用PreADMET(http:〃preadmet.bmdrc.org/preadmet/)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)計(jì)算衍生物的吸收和分布性質(zhì)，計(jì)算結(jié)果與AN-988/40788227相近，表明衍生物具有與AN-988/40788227相似的吸收、分布性質(zhì)。該衍生物具有如下通式I的結(jié)構(gòu)其中，X、Y=CH2、NR、O、S;Rj=(C廣C6)烷基、OR、NHR、鹵素、CN、H;R2、R3、R4=垸基、取代芳基、取代雜芳基，其中所述R3、R4可和與其相連的氮原子連接形成五元或六元雜環(huán).通式I化合物可制成其藥學(xué)上可接受的鹽或溶劑合物。本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通式I的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽或溶劑合物可以有效地抑制SjADSS蛋白與底物IMP的結(jié)合，具有較明顯的抑制體外培養(yǎng)的日本血吸蟲的活性，因此，具有治療和/或預(yù)防日本血吸蟲感染的用途。參考文獻(xiàn)周述龍等，《血吸蟲學(xué)》(科學(xué)出版社)，2001,Ismail,M.etal.Resistancetopraziquantel:directevidencefromSchistosomamansoniisolatedfromEgyptianvillagers.Am,J.Trop.Med,Hyg.1999;60:932-935[3]FenwickA.etal.Drugsforthecontrolofparasiticdiseases:currentstatusanddevelopmentinschistosomaisis.TrendsParasitol.2003;19(11):509-515[4]DonatoCetal.Praziquantel.Parasitol.Res.,2003;90:S3-S9肖樹華等，蒿甲醚預(yù)防血吸蟲感染的實(shí)驗(yàn)研究。中國寄生蟲學(xué)與寄生蟲病雜志，1995;13(4):241-248[6]肖樹華等，蒿甲醚預(yù)防血吸蟲感染的現(xiàn)場研究。中國寄生蟲學(xué)與寄生蟲病雜志，1995;13(3):170-173[7]吳鈴娟等，青蒿琥酯預(yù)防急性血吸蟲病的實(shí)驗(yàn)研究。中國血吸蟲病防治雜志。1997;9(5):284-286[8]吳鈴娟等，青蒿琥酯對日本血吸蟲童蟲體內(nèi)四種酶活性的研究。中國血吸蟲病防治雜志，1996;8(5):267-269KohnABetal.Schistosomecalciumchannel|Jsubunits.J.Bio.Chem.2001;276(40):36873-36876[10]MeshnickSRetal.Artemisinin:mechanismsofaction,resistanceandtoxicity.Int.J.Parasitol.2002;32:1655-1660OlliaroPLetal.Possiblemodesofactionoftheartemisinin-typecomponounds.TrendsParasitol.2001;17(3):122-126SenftAW,C.G.(1983)."Purinemetabolismintheschistosomes:potentialtargetsforchemotherapy."PharmacolTher20(3):341-56[13]HuangZuo-yue，ChangHui-lingetal,ThemetabolismofpyrimidineandpurineinSchistosomajaponicum.ChineseMedicalJounal,1984;97(9):698-706;[14]elKouniMH.Potentialchemotherapeutictargetsinthepurinemetabolismofparasites.PharmacolTher.2003Sep;99(3):283-309.Review.[15]Smyth,J.D.(1994)."IntroductiontoAnimalParasitology."NelsonDJ，LaFonSW，ElionGB,MarrJJ，BerensRL.Comparativemetabolismofanewantileishmanialagent,allopurinolriboside,intheparasiteandthehostcell.AdvExpMedBiol.1979;122B:7-12.[17]CarlsonHE,ChangRJ,MeyerNV,LuKH,JuddHL.Effectofcimetidineonserumprolactininnormalwomenandpatientswithhyperprolactinaemia.ClinEndocrinol(Oxf).1981Nov;15(5):491-8,[18]StaytonMM,RudolphFB,FrommHJ.Regulation,genetics,andpropertiesofadenylosuccinatesynthetase:areview.CurrTopCellRegul.1983;22:103-41.Review.Noabstractavailable.[19]BouyoubA，BarbierGForterreP，LabedanB.TheadenylosuccinatesynthetasefromthehyperthermophilicarchaeonPyrococcusspeciesdisplaysunusualstructuralfeatures.JMolBiol.1996g16;261(2):144-54.[20]EaazhisaiK，JayalakshmiR，GayathriP,AnandRP，SumathyK，BalaramH,MurthyMR.CrystalstructureoffullyligatedadenylosuccinatesynthetasefromPlasmodiumfalciparum.JMolBiol.2004Jan30;335(5):125卜64.JayalakshmiR，SumathyK，BalaramH.PurificationandcharacterizationofrecombinantPlasmodiumfalciparumadenylosuccinatesynthetaseexpressedinEscherichiacoli.ProteinExprPurif.2002Jun;25(1):65-72.SEQUENCELISTING〈110〉中國疾病預(yù)防控制中心寄生蟲病預(yù)防控制所華東理工大學(xué)上海生物信息技術(shù)研究中心〈120〉抗日本血吸蟲藥物作用靶標(biāo)、藥物篩選方法及藥物先導(dǎo)化合物〈130〉CN061040<160>2〈170〉Patentlnversion3.3〈210〉1〈211〉433<212>PRT〈213〉人工合成〈400〉1MetAsnLysGlylieGluArgSerValSerValValUuGlyAlaGin151015TrpGlyAspGluGlyLysGlyLysLeuValAspLeuLeuSerGluSer202530SerThrValValCysArgCysGinGlyGlyAsnAsnAlaGlyHisThr354045ValValAlaGlyGlyLysGluTyrPhePheHisLeuLeuProSerGly505560lielieAsnProAsnValLeuAlalielieGlyAsnGlyValValVal65707580AsnLeuGluAlaLeuPheGinGlulieAsnGluAlaValAsnLysGly859095LeuLeuAspValAlaSerArgLeuArglieSerAspArgCysHisLeu100105110ValPheProLeuHisGinGlulieAspArgMetGluGluGluLeuArg115120125GlyLeuAsnLeuLeuGlyThrThrLysLysGlylieGlyProAlaTyr130135140SerSerLysValThrArgAsnGlyLeuArgValCysAspLeulieGly145150155160AspTrpAspGinPheThrAlaLysTyrLysGluLeuValAsnTyrVal165170175UsArgArgTyrProAlaLeuGlulieAsnValGluGluSerLeuGlu180185190GinLeuLysThrTyrArgGluMetLeuSerGlyMetValCysAspSer195200205ValLeuLeulieAsnLysLeuThrGluSerLysGinThrLyslieLeu210215220ValGluGlyAlaGinSerCysMetLeuAsplieAspPheGlyThrTyr225230235240ProHisValThrSerSerAsnCysSerlieGlyGlyValCysThrGly245250255LeuGlyLeuSerProSerArgValGlySerValTyrGlyVallieLys260265270AlaTyrThrThrArgValGlySerGlyProPheProThrGluLeuLeu275280285AspGlylieGlyGluTyrlieGinLysLysGlyAsnGluTrpGlyVal290295300ThrThrLysArgMetArgArglieGlyTrpLeuAspThrValVallie305310315320ArgTyrAlaHislielieAsnAspPheAsnAlaLeuAlaLeuThrLys325330335lieAspValLeuAspGlyLeuLysGluValLyslieAlaArgAlaTyr340345350ValAspProGluThrGlyAsnGluLeuSerSerPheProAlaAspPro355360365PhelieLeuSerArgValValVallieTyrGluThrLeuProGlyTrp370375380LysAlaSerThrGinAsnCysArgValTyrAspGluLeuProProAla385390395400AlaLysThrPhelieGluThrValGluLysLeuLeuAsnlieProlie405410415ArgTrplieGlyThrGlyAlaSerArgAspSerlielielieArgSer420425430Val<210〉2<211>26<212>PRT〈213〉人工合成<400〉2LeuGlyThrThrLysLysGlylieGlyProAlaTyrSerSerLysVal1510'15ThrArgAsnGlyLeuArgValCysAspLeu202權(quán)利要求1.一種用于篩選治療和/或預(yù)防日本血吸蟲感染藥物的藥物作用靶標(biāo)，所述靶標(biāo)為日本血吸蟲嘌呤代謝途徑的關(guān)鍵酶-腺苷琥珀酸合成酶，其蛋白序列特征為MNKGIERSVSVVLGAQWGDEGKGKLVDLLSESSTVVCRCQGGNNAGHTVVAGGKEYFFHLLPSGIINPNVLAIIGNGVVVNLEALFQEINEAVNKGLLDVASRLRISDRCHLVFPLHQEIDRMEEELRGLNLLGTTKKGIGPAYSSKVTRNGLRVCDLIGDWDQFTAKYKELVNYVKRRYPALEINVEESLEQLKTYREMLSGMVCDSVLLINKLTESKQTKILVEGAQSCMLDIDFGTYPHVTSSNCSIGGVCTGLGLSPSRVGSVYGVIKAYTTRVGSGPFPTELLDGIGEYIQKKGNEWGVTTKRMRRIGWLDTVVIRYAHIINDFNALALTKIDVLDGLKEVKIARAYVDPETGNELSSFPADPFILSRVVVIYETLPGWKASTQNCRVYDELPPAAKTFIETVEKLLNIPIRWIGTGASRDSIIIRSV所述的蛋白序列與IMP結(jié)合的功能區(qū)域序列編號為133LGTTKKGIGPAYSSKVTRNGLRVCDL158。2.權(quán)利要求1所述藥物作用靶標(biāo)的構(gòu)建方法，包括以下步驟1)對SjADSS涉及的代謝途徑進(jìn)行生物信息學(xué)分析，揭示SjADSS是日本血吸蟲的嘌呤補(bǔ)救途徑的關(guān)鍵酶；2)用同源模建的方法構(gòu)建SjADSS蛋白與底物分子IMP的三維復(fù)合結(jié)構(gòu)，用分子模擬方法計(jì)算SjADSS蛋白與底物IMP的相互作用，確定SjADSS蛋白與底物IMP分子相互作用的區(qū)域。3.如權(quán)利要求2所述的構(gòu)建方法，進(jìn)一步包括用計(jì)算機(jī)虛擬篩選方法，針對SjADSS蛋白與IMP相互結(jié)合的區(qū)域，搜尋化合物數(shù)據(jù)庫，找到阻止SjADSS和底物IMP結(jié)合的化合物，確證藥物作用靶標(biāo)的建立。4.用權(quán)利要求1所述藥物作用靶標(biāo)篩選治療和/或預(yù)防日本血吸蟲感染藥物的方法，包括如下步驟-1)第一輪篩選采用并行版的Dock4.0對SPECS化合物庫進(jìn)行篩選，從ADSS/IMP復(fù)合物結(jié)構(gòu)出發(fā)，確定一個含38個球的模型作為最終Dock篩選模型，保留能量打分最好的分子；2)第二輪篩選a)利用改良Lipinski法對步驟1)所得分子進(jìn)行分子類藥性的評價；b)采用FlexX分子對接程序，同時選擇Sybyl6.8中C-score模塊進(jìn)行一致性打分;3)第三輪篩選采用上述同樣的方法和模板模建人ADSS的結(jié)構(gòu)，采用FkxX產(chǎn)生構(gòu)象；將步驟3)篩選出的化合物針對人和日本血吸蟲兩個不同的耙標(biāo)用AUTODOCK3.0進(jìn)行自由能打分，測試篩選出對SjADSS結(jié)合自由能打分低而對HsADSS結(jié)合自由能打分高的化合物。5.如權(quán)利要求4所述的方法，進(jìn)一步包括獲選化合物的體外抗血吸蟲活性測試。6.用權(quán)利要求4所述方法篩選出的如下式a、式b化合物在制備治療和/或預(yù)防日本血吸蟲感染藥物上的應(yīng)用。<formula>seeoriginaldocumentpage3</formula>7.根據(jù)式a、式b進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造所得的通式I化合物<formula>seeoriginaldocumentpage3</formula>其中，X、Y=CH2、NR、O、S;Ri=(C1-C6)烷基、OR、NHR、鹵素、CN、H;R2、R3、R4=烷基、取代芳基、取代雜芳基，其中所述R3、R4可和與其相連的氮原子連接形成五元或六元雜環(huán)。8.通式I化合物在制備治療和/或預(yù)防日本血吸蟲感染藥物上的應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明提供一種用于篩選治療和/或預(yù)防日本血吸蟲感染藥物的藥物作用靶標(biāo)，所述靶標(biāo)為同型二聚體，包含與嘌呤代謝的重要底物IMP相互作用的三維結(jié)構(gòu)模型。本發(fā)明還提供所述藥物作用靶標(biāo)的構(gòu)建方法，用所述藥物作用靶標(biāo)篩選治療和/或預(yù)防日本血吸蟲感染藥物的方法，及通過體外抗血吸蟲活性檢測篩選確認(rèn)抗日本血吸蟲藥物先導(dǎo)化合物的方法。文檔編號C12Q1/25GK101205555SQ20061014737公開日2008年6月25日申請日期2006年12月18日優(yōu)先權(quán)日2006年12月18日發(fā)明者正馮,赟唐,孫勝強(qiáng),斌康,張浩冰,斌徐,曹志偉,曾步兵,李亦學(xué),忠楊,沈建華,肖樹華,薇胡,鄧衛(wèi)平,鄒漢軍,陳宇綜申請人:中國疾病預(yù)防控制中心寄生蟲病預(yù)防控制所;華東理工大學(xué);上海生物信息技術(shù)研究中心