QSAR 分子全息 化合物分子的亚结构碎片为二维描述子(即分子全息)表征化合物的结构信息, 然后采用偏最小二乘法建立化合物分子全息与生物活性之间的关系

化合物分子的亚结构碎片为二维描述子(即分子全息)表征化合物的结构信息, 然后采用偏最小二乘法建立化合物分子全息与生物活性之间的关系. HQSAR方法只需要输入分子结构及其活性数据, 分子碎片和全息会自动生成, 避免了三维QSAR方法分子叠合规则难以确定的困难,

　

应用分子全息QSAR预测多溴二苯醚(PBDEs)的 毒性

杨旭曙①②, 王晓栋①*, 张一鸣③*, 罗斯①, 李荣①, 孙成①, 王连生①

① 污染控制与资源化国家重点实验室; 南京大学环境学院, 南京 210093; ② 南京医科大学药学院, 南京 210029; ③ 南京医科大学基础医学院, 南京210029

* 通讯作者, E-mail: wangxd7110@sina.com; zym6677@yahoo.com.cn

收稿日期: 2009-04-07; 接受日期: 2009-04-22

2.3 分子全息QSAR分析

分子全息是一种用二进制字符串(即分子亚结构指纹)表征化合物分子结构信息的技术. 它将数据库中的每个分子拆分成一系列结构特异的亚结构碎片, 然后通过环丰度检验算法(CRC)计算每个结构特异的碎片出现的频率, 并分配给一个正整数. 每个整数对应一个全息长度由53到401共12个整数组成的排列, 从而产生分子全息描述符. 亚结构碎片区分参数(包括原子类型A、化学键类型B、连接性Co、氢原子H、手性Ch和氢键给体和受体DA)和碎片长度(原子数目)影响分子全息的产生.

计算一系列化合物的分

中国科学: 化学 2010年 第 40 卷 第 1 期: 86 ~ 94 SCIENTIA SINICA Chimica www.scichina.com chem.scichina.com 《中国科学》杂志社 SCIENCE CHINA PRESS 论 文

应用分子全息QSAR预测多溴二苯醚(PBDEs)的 毒性

杨旭曙①②, 王晓栋①*, 张一鸣③*, 罗斯①, 李荣①, 孙成①, 王连生①

① 污染控制与资源化国家重点实验室; 南京大学环境学院, 南京 210093; ② 南京医科大学药学院, 南京 210029; ③ 南京医科大学基础医学院, 南京210029

* 通讯作者, E-mail: wangxd7110@sina.com; zym6677@yahoo.com.cn

收稿日期: 2009-04-07; 接受日期: 2009-04-22 摘要 多溴二苯醚(PBDEs)可能会激活芳香烃受体的信号传导通路, 从而对人类和野生动物的健康产生负面影响. 鉴于多溴二苯醚实验毒性数据有限, 发展基于结构的化合物毒性预测模型具有重要的实际意义. 本文基于一种新的分子结构表征方法?? 分子全息, 研究了18种多溴二苯醚结构与毒性之间的关系, 建立了相关性显著、稳健性强的QSAR模型(r2= 0.991, q2LOO= 0.917). 随机选出14种多溴二苯醚为训练集, 其他4种化合物为测试集以验证分子全息QSAR模型的稳健性和预测能力. 结果在最佳建模条件下得到模型的统计参数如下：r2 = 0.988, q2LOO = 0.598, r2pred = 0.955, 预测值与实验值之间的均方根误差(RMSE)为0.155. 这表明基于分子全息的QSAR模型可以对多溴二苯醚毒性进行比较准确的预测. 本文同时利用分子全息QSAR模型色码图, 探讨了影响多溴二苯醚毒性的分子结构特征及分子机理.

关键词 多溴二苯醚 分子全息 定量结构-活性相关 毒性预测