乳酸脱氢酶C4(LDH-C4)和哺乳动物的生育能力密切关联,是一个很好的设计节育药物的靶蛋白,本项目打算采用计算机辅助药物设计,筛选出只针对黑唇鼠兔的节育型药物,将更有利于控制草原鼠害、维护草原的生态环境和草原生物多样性的可持续发展。其具体研究工作开展如下1)克隆黑唇鼠兔LDH-C基因的cDNA序列,以家鼠LDH-C4的晶体结构为模板,通过同源建模获得其蛋白质结构,比较黑唇鼠兔LDH-C4蛋白与草原上牲畜(如牛、羊等)LDH-C4蛋白的结构差异,借助计算机分子对接软件DOCK,基于黑唇鼠兔LDH-C4蛋白的特殊结构,从小分子化合物数据库中筛选理论上有效的小分子药物;2)分离黑唇鼠兔的天然LDH-C4蛋白,通过酶学分析,比较前期所筛选出的小分子药物对LDH-C4蛋白活性影响的大小,筛选出最适合的药物,用于后期的动物实验。
睾丸特异性乳酸脱氢酶同工酶C4(LDH-C4)与哺乳动物的生育能力密切关联,被认为是一个很好的设计节育药物的靶蛋白。本项目以黑唇鼠兔LDH-C4为靶点,采用计算机辅助药物设计和体外酶动力学分析,筛选出对其活性有特异性抑制作用的节育型药物前导化合物,将更有利于控制草原鼠害。 首先,我们成功克隆了黑唇鼠兔LDH-C基因的cDNA序列,并且以家鼠LDH-C4的晶体结构为模板,通过同源建模成功的构建了高质量的黑唇鼠兔LDH-C4蛋白质结构;其次,利用计算机分子对接软件AUTODOCK,以黑唇鼠兔LDH-C4蛋白为靶蛋白,对NCI diversity set Ⅱ小分子化合物数据库进行系统筛选和挖掘,成功得到38个理论上有效的小分子化合物;再次,我们将黑唇鼠兔LDH-C基因导入大肠杆菌,成功构建载体和诱导表达,并纯化出拥有较高活性的天然的黑唇鼠兔LDH-C4蛋白(不带融合标签);最后,我们通过酶动力学分析,测试计算机所筛选出的38小分子化合物对LDH-C4蛋白活性的抑制作用,最终筛选出7个化合物作为潜在的药物前导化合物,并对其中1个化合物进行了初步的动物实验。