脂氧合酶化合物库
1 388 种化合物
脂氧合酶（LOXs）是催化多不饱和脂肪酸（例如亚油酸或花生四烯酸）生成相应过氧化物的酶。LOXs 在免疫细胞、上皮细胞和肿瘤细胞中广泛表达，这些酶的激活会诱发许多结构和代谢变化。异常的 LOX 活性可导致多种病理生理状态，包括炎症、皮肤疾病和肿瘤发生。
1 388 个化合物-采用两种不同的方法设计了复合 Enamine 脂氧合酶库：
- 基于分子对接的计算筛选，识别出源自新型骨架的化合物；
- 使用 2D 线性指纹和 3D 药效团特征对已报道的脂氧合酶抑制剂进行相似性搜索，得到具有新侧链的分子。
库的设计
分子对接
对接模型是根据 PDB 报道的蛋白质结构 3O8Y、4NRE 和 3D3L 构建的。在对接之前，对所有结构进行优化和重建以纠正间隙和缺失的侧链（图1）。对与 Fe3+ 离子配位的水分子进行约束，并指定其电离状态。每个对接模型都包含结合位点的静电描述符和强制性位置约束。
图 1.hLOX-5 结合位点与天然底物花生四烯酸（Fe3+ 离子用蓝色表示）的表面体积表示（通道模式）
图 2.hLOX-15-II（4NRE）的结合位点在网格表示中具有最重要的药效团特征：体积/形状、疏水区域（棕色）、氢键受体和电子缺陷场（红色）
通过对接模型对 Enamine 整个库存集合（超过 430 万化合物）的 100 万种经过药物化学精炼的子库进行筛选。具有强制性位置约束对齐——金属配位（红色）和疏水中心（橙色）的分子被定义为 hits（图2）。通过对接分数的比较和对结合姿态（氢键的存在、暴露于水的程度）的目视检查来评估对接结果，获得了 950 种化合物（图 3）。
图3.对接后识别出具有高分函数的 hit 结合姿态示例 – Z31004492（左）和 Z1849138647（右）。两种分子都与 Fe3+ 离子形成配位键（蓝色部分），并匹配结合口袋中的两个疏水特征
相似性搜寻
- 根据脂氧合酶靶向搜索 ChEMBL 数据库，获得了三种脂氧合酶类型（A5、A12、A15）的 322 种活性化合物参考集。使用临界效力值（IC50 ≤ 1μM）和药物化学毒理药效基团进一步筛选这些化合物。
- 使用线性指纹和 Tanimoto 算法进行阈值为 0.85 的 2D 相似性搜索。
- 从 Enamine 的筛选集合中挑选出近 500 个化合物，并将其添加到 LOX 库中。
