• 제목/요약/키워드: CoMFA & CoMSIA model

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CoMFA and CoMSIA on the Inhibition of Calcineurin-NFAT Signaling by Blocking Protein-Protein Interaction with N-(4-Oxo-1(4H)-naphthalenylidene)benzenesulfonamide Derivatives

  • Myung, Pyung-Keun;Park, Kyung-Yong;Sung, Nack-Do
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제26권12호
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    • pp.1941-1945
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    • 2005
  • To raises the possibility of designing effective inhibitors, 3D-QSAR for the inhibition of calcineurin-NFAT signaling by new N-(4-oxo-1(4H)-naphthalenylidene benzenesulfonamide derivatives as inhibitors of intracellular protein-protein interactions were studied using CoMFA and CoMSIA methodology. The three templates, N-(4-oxo-1(4H)-naphthalenylidene)benzenesulfonamide (A), benzenesulfonamide (B) and 4-oxo-1(4H)-naphthalenylidene (C) were selected to improve the statistic of the present 3D-QSAR models. The best models with combination of standard field in CoMFA, and steric field and electrostatic field in CoMSIA derived from the template, B and C, because most of the compounds tend not to be aligned in template A. From the based on the CoMFA and CoMSIA contour maps, the $R_1$ and $R_2$ groups on 4-oxo-1(4H) naphthalenylidene ring are steric favor. The ortho position on the benzenesulfonyl ring is steric disfavor and the meta position is steric favor. In addition, the oxygene atom of carbonyl group will have better inhibition activities as it has a negative charge favor. From these findings, we can conclude that the analyses of the contour maps provided insight into possible modification of molecules for effective inhibitiors.

4-Methyl-2H-benzopyran-2-one 유도체들의 항산화 활성에 관한 Benzo 고리상 치환기들의 영향 (The Influence of the Substituents on the Benzo Ring for Antioxidant Activity of 4-Methyl-2H-benzopyran-2-one Analogues)

  • 최원석;이재황;조윤기;성낙도
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제53권2호
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    • pp.99-104
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    • 2010
  • 3차원적인 정량적 구조-활성상관(3D-QSAR: 비교분자 유사성지수분석(CoMSIA) 및 비교분자장분석(CoMFA)) 기법에 기초하여 4-Methyl-2H-benzopyran-2-one 유도체들(1-23)의 항산화활성에 관한 benzo 고리상 치환기($R_1-R_4$)들의 영향을 정량적으로 검토하였다. CoMSIA 모델은 CoMFA 모델보다 통계적으로 양호하였으며 최적화된 CoMSIA 2 모델의 예측성($q^2$=0.700)과 상관성($r^2$=0.979)이 가장 양호하였다. 항산화 활성에 관한 CoMSIA 2 모델의 기여비율(%)은 수소결합 주게장(HD) 43.5%, 정전기장(E) 41.8% 및 입체장(S) 14.7%로 정전기장과 H-결합 주게장이 항산화활성에 가장 큰 영향을 미치는 요소이었다. CoMSIA 등고도 분석결과, benzo 고리상에 양하전을 선호하며, 그리고 H-결합주게가 아닌 치환기($R_1-R_4$)들이 항산화활성을 증가시킬 것으로 예상되었다.

Ligand-based QSAR Studies on the Indolinones Derivatives as Inhibitors of the Protein Tyrosine Kinase of Fibroblast Growth Factor Receptor by CoMFA and CoMSIA

  • Hyun, Kwan-Hoon;Kwack, In-Young;Lee, Do-Young;Park, Hyung-Yeon;Lee, Bon-Su;Kim, Chan-Kyung
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권12호
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    • pp.1801-1806
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    • 2004
  • Ligand-based quantitative structure-activity relationship (QSAR) studies were performed on indolinones derivatives as a potential inhibitor of the protein tyrosine kinase of fibroblast growth factor receptor (FGFR) by comparative molecular field analysis (CoMFA) and comparative molecular similarity indices analysis (CoMSIA) implemented in the SYBYL packages. The initial X-ray structure of docked ligand (Su5402) to FGFR was used to minimize the 27 training set molecules using TRIPOS force field. Seven models were generated using CoMFA and CoMSIA with grid spacing 2 ${\AA}$. After the PLS analysis the best predicted CoMSIA model with hydrophobicity, hydrogen bond donor and acceptor property showed that a leave-one out(LOO) cross validated value $({r^2}_{cv})^$ and non-cross validated conventional value $({r^2}_{ncv})^$ are 0.543 and 0.938, respectively.

3D-QSAR Studies of Tetraoxanes Derivatives as Antimalarial Agents Using CoMFA and CoMSIA Approaches

  • Liang, Taigang;Ren, Luhui;Li, Qingshan
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권6호
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    • pp.1823-1828
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    • 2013
  • Tetraoxanes (1,2,4,5-tetraoxanes) have been reported to exhibit potent antimalarial activity. In the present study, the three dimensional-quantitative structure activity relationship (3D-QSAR) studies were performed on a series of tetraoxanes derivatives using comparative molecular field analysis (CoMFA) and comparative molecular similarity indices analysis (CoMSIA) techniques. The best predictive CoMFA model with atom fit alignment resulted in cross-validated coefficient ($q^2$) value of 0.719, non-cross-validated coefficient ($r^2$) value of 0.855 with standard error of estimate (SEE) 0.335. Similarly, the best predictive CoMSIA model was derived with $q^2$ of 0.739, $r^2$ of 0.847 and SEE of 0.344. The generated models were externally validated using test sets. The final QSAR models as well as the information gathered from 3D contour maps should be useful for the design of novel tetraoxanes having improved antimalarial activity.

QSAR Studies on the Inhibitory Activity of New Methoxyacrylate Analogues against Magnaporthe grisea (Rice Blast Disease)

  • Song, Young-Seob;Sung, Nack-Do;Yu, Yong-Man;Kim, Bum-Tae
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권10호
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    • pp.1513-1520
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    • 2004
  • We investigate a series of synthesized ${\beta}$-methoxyacrylate analogues for their 3D QSAR & HQSAR against Magnaporthe grisea (Rice Blast Disease). We perform the three-dimensional Quantitative Structure-Activity Relationship (3D-QSAR) studies, using the comparative molecular field analysis (CoMFA) and comparative molecular similarity indices analysis (CoMSIA) procedure. In addition, we carry out a two-dimensional Quantitative Structure-Activity Relationship (2D-QSAR) study, using the Hologram QSAR (HQSAR). We perform these studies, using 53 compounds as a training set and 10 compounds as a test set. The predictive QSAR models have conventional $r^2$ values of 0.955 at CoMFA, 0.917 at CoMSIA, and 0.910 at HQSAR respectively; similarly, we obtain cross-validated coefficient $q^2$ values of 0.822 at CoMFA, 0.763 at CoMSIA, and 0.816 at HQSAR, respectively. From these studies, the CoMFA model performs better than the CoMSIA model.

고추역병균(Phytophthora capsici)에 대한 N-Phenylbenzenesulfonamide 유도체들의 살균활성에 관한 3D-QSAR 분석과 고활성 화합물의 예측 (3D-QSAR Analysis on the Fungicidal Activity with N-Phenylbenzenesulfonamide Analogues against Phytophthora blight (Phytophthora capsici) and Prediction of Higher Active Compounds)

  • 성민규;강규영;조윤기;성낙도
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제50권3호
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    • pp.192-197
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    • 2007
  • 고추역병균(Phytophthora capsici)에 대한 N-phenylbenzenesulfonamide 및 N-phenyl-2-thienylsulfonamide 유도체(1-37)들의 살균활성에 관한 3차원적인 정량적 구조와 활성과의 관계(3DQSARs)들을 비교 분자장 분석(CoMFA)과 비교분자 유사성 지수분석(CoMSIA) 방법으로 각각 검토하였다. CoMFA(2) 모델($r^2_{cv.}(q^2)$ = 0.692 및 $r^2_{ncv.}$= 0.965)이 CoMSIA(2) 모델($r^2_{cv.}(q^2)$ =0.796 및 $r^2_{ncv.}$= 0.958)보다 상관성과 예측성이 양호하였다. 최적의 CoMFA(2) 모델에 따른 살균활성은 분자의 입체장과 정전기장에 의존적이었다. 또한, CoMFA(2) 모델의 등고도 분석 결과로부터 살균활성의 63%가 입체적으로 큰 S-phenyl 고리의 meta-치환기($R_1$) 그리고 나머지 살균활성의 32.9%가 양하전을 띄는 N-phenyl 고리의 $R_4$-치환기와 S-phenyl 고리의 para-치환기($R_1$)에 기인하는것으로 예측되었으며 이 같은 사실에 기초하여 일련의 고활성 화합물, $R_1$ = 3-decyl 치환체 ($pred.pI_50$ = 5.88) 등이 예측되었다.

2-Phenyl-1,4-benzopyrone 유도체 (Flavones)의 Tyrosinase 저해활성에 관한 3D-QSARs 분석과 분자도킹 (3D-QSARs analyses for Tyrosinase Inhibitory Activity of 2-Phenyl-1,4-benzopyrone (Flavones) Analogues and Molecular Docking)

  • 박준호;성낙도
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제53권4호
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    • pp.225-231
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    • 2010
  • 기질분자로서 polyhydroxy 치환된 2-phenyl-l,4-benzopyrone 유도체(Flavones)(1-25)들의 hydroxyl 치환기($R_1-R_9$)가 변화함에 따른 Tyrosinase(PDB ID: oxy-form; 1WX2)에 대한 저해활성을 이해하기 위하여 분자도킹과 3차원적인 정량적 구조활성관계 (3D-QSARs: CoMFA 및 CoMSIA)가 연구되었다. 그 결과, 통계적으로 CoMFA 1 및 CoMSIA 1 모델이 가장 양호한 3D-QSARs 모델이었다. 또한, 순차 혼합화 분석결과로부터 CoMSIA 1 모델($dq^2'/dr_{yy'}^2$=1.009 및 $q^2$=0.511)이 우연상관성에 저촉되지 않는 최적화 모텔이었으며 최적화된 CoMSIA 1 모델의 tyrosinase에 대한 저해활성은 기질분자의 정전기장(51.4%)에 의존적이었다. Tyrosinase의 반응점에 대한 3D-QSAR 모델의 등고도는 수용체로서 tyrosinase과 저해제로서 2-phenyl-l,4-benzopyrone 기질분자 사이의 새로운 상호작용 관계를 이해하는 계기가 되었다. 그러므로 이 결과들은 새로운 잠재적인 tyrosinase 저해제의 최적화에 적용될 수 있을 것이다.

3D-QSAR Study of Competitive Inhibitor for Acethylcholine Esterase (AChE) Nerve Agent Toxicity

  • San Juan, Amor A.;Cho, Seung-Joo
    • Molecular & Cellular Toxicology
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    • 제2권3호
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    • pp.216-221
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    • 2006
  • The cholinesterase-inhibiting organophosphorous (OP) compounds known as nerve agents are highly toxic. The principal toxic mechanism of OP compounds is the inhibition of acethylcholine esterase (AChE) by phosphorylation of its catalytic site. The reversible competitive inhibition of AChE may prevent the subsequent OP intoxication. In this study, three-dimensional quantitative structure-activity relationship (3D-QSAR) was performed to investigate the relationship between the 29 compounds with structural diversity and their bioactivities against AChE. In particular, predictive models were constructed using the comparative molecular field analysis (CoMFA) and comparative molecular similarity indices analysis (CoMSIA). The results indicate reasonable model for CoMFA ($q^{2}=0.453,\;r^{2}=0.697$) and CoMSIA ($q^{2}=0.518,\;r^{2}=0.696$). The presence of steric and hydophobic group at naphtyl moiety of the model may lead to the design of improved competitive inhibitors for organophosphorous intoxication.

N-phenylbenzenesulfonamide 유도체들에 의한 시들음병균(Fusarium oxysporum)의 살균활성에 관한 3D-QSARs 분석 (3D-QSARs Analysis on the Fungicidal Activity with N-phenylbenzenesulfonamide Analogues against Fusarium wilt (Fusarium oxysporum))

  • 성민규;황태연;강규염;성낙도
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제51권1호
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    • pp.38-43
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    • 2008
  • 시들음병균(Fusarium oxysporum)의 살균활성에 관한 N-phenylbenzenesulfonamide 유도체들의 3차원적인 정량적 구조-활성관계(3D-QSARs)들을 비교 분자장 분석(CoMFA)과 비교분자 유사성 지수분석(CoMSIA) 방법으로 각각 검토하였다. 전반적으로 CoMFA 모델들이 CoMSIA 모델들 보다 좋은 통계값을 나타내었다. 그리고 최적의 CoMFA 2 모델($r^2\;_{cv.}=0.523$$r^2\;_{ncv.}=0.956$)의 정보에 따라 살균활성은 주로 정전기장에 의존적이었다. 또한 최적의 CoMFA 2 모델에 의한 등고도 분석결과로부터 N-phenyl 고리상 R4-치환기의 입체성과 양전하를 선호하는 성질이 시들음병균의 살균활성에 기여할 것으로 예상되었다.

6-Bromobenzo[4,5]imidazo[$1,2{\alpha}$pyridin-8,9-dione 유도체들의 Photosystem II 저해활성에 관한 3D-QSAR 분석 (3D-QSAR Analysis on the Photosystem II Inhibition Activity of 6-Bromobenzo[4,5]imidazo[$1,2{\alpha}$]pyridin-8,9-dione Analogues)

  • 김세곤;조윤기;황태연;성낙도
    • 농약과학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.18-23
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    • 2008
  • 기질 분자로서 6-bromobenzo-[4,5]imidazo[$1,2{\alpha}$]pyridin-8,9-diones 유도체의 photosystem II의 저해활성에 관한 3차원적인 정량적 구조와 활성과의 관계(3D-QSARs)들을 비교 분자장분석(CoMFA)과 비교분자 유사성 지수분석(CoMSIA) 방법으로 각각 검토하였다. CoMFA 모델은 CoMSIA 모델보다 높은 예측성과 상관성을 갖는 모델이었다. 또한 최적화된 CoMFA 2 모델의 기여도는 입체장(90.4%)에 가장 의존적이었다. CoMFA 등고도 분석으로부터, 치환기(R)로서 모체로 연결되는 탄소원자(ipso carbon)에 곁가지를 가진 치환체가 도입될수록 저해활성이 증가할 것으로 보인다. 또한, imidazol 고리와 pyridine 고리 사이의 위치에 양하전을 가질수록 활성이 높을 것으로 예상되며 친수성을 띄는 선 형태의 치환기가 도입되는 경우에 활성이 개선될 것으로 판단되었다.