• 제목/요약/키워드: Comparative molecular similarity indices analysis (CoMSIA)

검색결과 51건 처리시간 0.018초

3D-QSAR Study on the Influence of Alrylamino (R) Substituents on Herbicidal Activity of Thiourea Analogues

  • Soung, Min-Gyu;Park, Kwan-Yong;Sung, Nack-Do
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
    • /
    • 제31권6호
    • /
    • pp.1469-1473
    • /
    • 2010
  • Influences of alrylamino (R) substituents on the herbicidal activity ($pI_{50}$) of 1-(4-chloro-2-fluoro-5-propargyloxypheny)-3-(R)-thiourea analogues (1 ~ 35) against the barnyard grass (Echinochloa crusgalli) in the pre-emergence step were discussed quantitatively using comparative molecular field analysis (CoMFA) and comparative molecular similarity indices analysis (CoMSIA) as the three dimensional quantitative structure-activity relationship (3D-QSAR) method. The statistically most satisfactory CoMFA models for the herbicidal activity against the barnyard grass had the better predictability ($r^2{_{cv.}}$) and correlativity ($r^2{_{ncv.}}$) than those of CoMSIA models. The optimized CoMFA model 1($r^2{_{cv.}}$ = 0.531 & $r^2{_{ncv.}}$ = 0.931) with the sensitivity to the perturbation (${d_q}^{2'}{dr^2}_{yy'}$ = 1.081) and the prediction ($q^2$ = 0.475) produced by a progressive scrambling analyses were not dependent on chance correlation. And statistical qualities with the atom based fit alignment (AF) were slightly higher than those of the field fit alignment (FF). According to the optimized CoMFA model 1, the contribution ratio (%) of the steric field (76.9%) on the herbicidal activity of the Thioureas was three-fold higher than that of the electrostatic field (20.1%) and the hydrophobic field (3.0%) had the least influence. A steric favor group is on the vicinity of the nitrogen atom in alrylamino (R) substituent, and a steric disfavor group is on the outer side of alrylamino (R) substituent. Thus, as the size of alrylamino (R) substituent increases, so does the herbicidal activity of the substituent.

CoMFA and CoMSIA 3D QSAR Studies on Pimarane Cyclooxygenase-2 (COX-2) Inhibitors

  • Lee, Kwang-Ok;Park, Hyun-Ju;Kim, Young-Ho;Seo, Seung-Yong;Lee, Yong-Sil;Moon, Sung-Hyun;Kim, Nam-Joong;Park, Nam-Song;Suh, Young-Ger
    • Archives of Pharmacal Research
    • /
    • 제27권5호
    • /
    • pp.467-470
    • /
    • 2004
  • Comparative molecular field analysis and comparative molecular similarity indices analysis were performed on twenty five analogues of pimarane COX-2 inhibitor to optimize their cyclooxygenase-2 (COX-2) selective anti-inflammatory activities.

Synthesis and Ligand Based 3D-QSAR of 2,3-Bis-benzylidenesuccinaldehyde Derivatives as New Class Potent FPTase Inhibitor, and Prediction of Active Molecules

  • Soung, Min-Gyu;Kim, Jong-Han;Kwon, Byoung-Mog;Sung, Nack-Do
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
    • /
    • 제31권5호
    • /
    • pp.1355-1360
    • /
    • 2010
  • In order to search new inhibitors against farnesyl protein transferase (FPTase), a series of 2,3-bis-benzylidenesuccinaldehyde derivatives (1-29) were synthesized and their inhibition activities ($pI_{50}$) against FPTase were measured. From based on the reported results that the inhibitory activities of dimers 2,3-bis-benzylidenesuccinaldehydes were higher than those of monomers cinnamaldehydes, 3D-QSARs on FPTase inhibitory activities of the dimers (1-29) were studied quantitatively using comparative molecular field analysis (CoMFA) and comparative molecular similarity indices analysis (CoMSIA) methods. The statistical qualities of the optimized CoMFA model II ($r^2{_{cv.}}$= 0.693 and $r^2{_{ncv.}}$= 0.974) was higher than those of the CoMSIA model II ($r^2{_{cv.}}$ = 0.484 and $r^2{_{ncv.}}$ = 0.928). The dependence of CoMFA models on chance correlations was evaluated with progressive scrambling analyses. And the inhibitory activity exhibited a strong correlation with steric factors of the substrate molecules. Therefore, from the results of graphical analyses on the contour maps and of predicted higher inhibitory active compounds, it is suggested that the structural distinctions and descriptors that contribute to inhibitory activities ($pI_{50}$) against FPTase will be able to applied new inhibitor design.

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
    • /
    • 제51권1호
    • /
    • pp.38-43
    • /
    • 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.

비교 분자 유사성 지수분석(CoMSIA) 방법에 따른 1-(5-methyl-3-phenylisoxazolin-5-yl)methoxy-2-chlore-4-fluorobenzene 유도체들의 Protox 저해 활성에 관한 이해 (Understanding the Protox Inhibition Activity of Novel 1-(5-methyl-3-phenylisoxazolin-5-yl)methoxy-2-chloro-4-fluorobenzene Derivatives Using Comparative Molecular Similarity Indices Analysis (CoMSIA) Methodology)

  • 송종환;박경용;성낙도
    • Applied Biological Chemistry
    • /
    • 제47권4호
    • /
    • pp.414-421
    • /
    • 2004
  • 새로운 5-methyl-3-phenylisoxazolin-5-yl)methoxy-2-chloro-4-fluorobenzenes 유도체들의 구조 변화에 의한 벼(Orysa sativa L.)와 논피 (Echinochloa crus-galli) 뿌리와 줄기 부위의 protox 저해활성에 대한 3차원적 구조-활성관계(3D-QSAR)에 근거하여(성낙도, 등 (2004) 한국응용생명화학회지 47(3), 351-356) 비교분자 유사성 지수분석(CoMSIA) 방법으로 연구하였다. 두 초종의 부위별 protox 저해활성에 관한 CoMSIA 모델들은 수소결합 주게장이 제외된 입체장, 정전기장, 소수성장, 수소결합 받게장 등으로 조합된 CoMSIA장과 부가적 설명 인자로서 LUMO 분자 궤도장, 몰라 굴절을(MR) 및 쌍극자 능율(DM) 등이 추가된 조건에서 유도되었다. 방제 대상인 논피에 대한 모델이 벼에 대한 모델보다 양호하였으며 논피에 대한 모델은 cross-validated $r^2\;_{cv.}$$(q^2=0.871{\sim}0.913)$과 non cross-validated $r^2\;_{ncv.}$$(0.936{\sim}0.920)$ 그리고 PRESS 값$(0.255{\sim}0.273)$에 근거하여 매우 좋은 예측성을 나타내었다. 그리고 protox 저해 활성은 분자의 입체장$(5.4{\sim}15.7%)$ 및 소수성장$(68.0{\sim}84.3%)$과 높은 상관성을 보였다. 이같은 CoMSIA 분석결과, 논피에 대한 선택적인 protox 저해활성은 C-phenyl 고리상 ortho-위치가 steric bulky 할수록 클 것으로 예상되었다.

3${\beta}$-Hydroxy-12-oleanen-28-oic Acid 유도체들의 PTP-1B저해활성에 대한 CoMSIA분석 (CoMSIA Analysis on The Inhibition Activity of PTP-1B with 3${\beta}$-Hydroxy-12-oleanen-28-oic Acid Analogues)

  • 김상진;정영호;김세곤;성낙도
    • Applied Biological Chemistry
    • /
    • 제51권3호
    • /
    • pp.171-176
    • /
    • 2008
  • 기질 화합물로써 3${\beta}$-Hydroxy-12-oleanen-28-oic acid 유도체(1-30)들과 그들의 protein tyrosine phosphatase(PTP)-1B 저해활성에 관한 비교분자 유사성 지수분석(CoMSIA)보델을 유도하였다. QSAR 모델의 통계 값은 CoMFA>CoMSIA${\geq}$HQSAR>2D-QSAR 모델의 순서로 양호하였다. 최적화된 CoMSIA F1 모델은 grid 3.0${\AA}$과 field fit 정렬조건에서 가장 족은 예측성과 상관성($r^2_{cf}$=0.754 및 $r^2_{ncv}$=0.976)을 나타내었다. 저해 활성에 관한 CoMSIA상의 기여비율(%)은 수소결합 받게장(48.9%), 입체장(25.8%) 및 소수성장(25.4%)의 순서이었다. 그러므로 기질 화합물의 PTP-1B에 대한 저해활성은 $R_4$-치환기의 수소결합 받게 장(A)에 의존적이었다. 등고도 분석 결과로부터 $R_1$-치환기는 수소결합 받게장이 작고 $R_3$-치환기는 입체장이 작으며 그리고 $R_4$-치환기는 수소결합 받게장, 소수성 및 입체장이 큰 치환기가 저해활성을 증가시킬 것으로 예측되었다.

Phenoxy, Phenylthio 및 Benzyloxy-기가 치환된 Quinolone 유도체들의 항트리파노소마 활성에 대한 3D-QSAR 분석 (3D-QSAR Analysis on the Antitrypanosomal Activity of Phenoxy, Phenylthio or Benzyloxy Group Substituted Quinolone Analogues)

  • 명평근;강나나;김상진;성낙도
    • 약학회지
    • /
    • 제54권4호
    • /
    • pp.288-294
    • /
    • 2010
  • Three dimensional quantitative-structure relationships (3D-QSARs) models between structures of phenoxy, phenylthio or benzyloxy substituted quinolone analogues and their antitrypanosomal activity against Chagas disease (Trypanosoma cruzi) were derived and discussed quantitatively using comparative molecular field analysis (CoMFA) and comparative molecular similarity indices analysis (CoMSIA) methods. The optimized CoMFA 1 model ($q^2$=0.528 and $r^2$=0.964) showed the best statistical results. According to the optimized CoMFA 1 model, the antitrypanosomal activities were dependent on the steric (60.0%) and electrostatic (36.2%) factors of quinolone derivatives. From the contour maps, it is predicted that the activity will be increased when sterically favored groups were located in $R_4$ and $R_5$ position and sterically disfavored groups were located in $R_2$ position. Also, the positively charged groups on $R_2$ would be able to increase the antitrypanosomal activities.

In silico Analysis on hERG Channel Blocking Effect of a Series of T-type Calcium Channel Blockers

  • Jang, Jae-Wan;Song, Chi-Man;Choi, Kee-Hyun;Cho, Yong-Seo;Baek, Du-Jong;Shin, Kye-Jung;Pae, Ae-Nim
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
    • /
    • 제32권1호
    • /
    • pp.251-262
    • /
    • 2011
  • Human ether-a-go-go related gene (hERG) potassium channel blockade, an undesirable side effect which might cause sudden cardiac death, is one of the major concerns facing the pharmaceutical industry. The purpose of this study is to develop an in silico QSAR model which uncovers the structural parameters of T-type calcium channel blockers to reduce hERG blockade. Comparative molecular similarity indices analysis (CoMSIA) was conducted on a series of piperazine and benzimidazole derivatives bearing methyl 5-(ethyl(methyl)amino)-2-isopropyl-2-phenylpentanoate moieties, which was synthesized by our group. Three different alignment methods were applied to obtain a reliable model: ligand based alignment, pharmacophore based alignment, and receptor guided alignment. The CoMSIA model with receptor guided alignment yielded the best results : $r^2$ = 0.955, $q^2$ = 0.781, $r^2_{pred}$ = 0.758. The generated CoMSIA contour maps using electrostatic, hydrophobic, H-bond donor, and acceptor fields explain well the structural requirements for hERG nonblockers and also correlate with the lipophilic potential map of the hERG channel pore.

잿빛곰팡이균(Botrytis cinerea)에 대한 N-phenylbenzenesulfonamide 유도체들의 살균활성에 관한 CoMFA 분석 (CoMFA Analyses on the Fungicidal Activity with N-phenylbenzensulfonamide Analogues against Gray Mold (Botrytis cinerea))

  • 황태연;강규영;성낙도
    • 농약과학회지
    • /
    • 제12권2호
    • /
    • pp.111-117
    • /
    • 2008
  • 잿빛곰팡이균(Botrytis cinerea)에 대한 N-phenylbenzenesulfonamides 유도체(1-45)들의 살균활성에 관한 비교 분자장 분석(CoMFA)을 정량적으로 검토하였다. 통계적으로 CoMFA 모델의 예측성과 상관성이 비교분자 유사성 지수분석(CoMSIA) 모델보다 월등히 좋았다. 최적화 된 CoMFA I 모델의 통계값은 예측성이 $r^2_{cv.}(or\;q^2)=0.457$ 그리고 상관성이 $r^2_{ncv.}=0.959$이었고 살균활성은 기질 분자들의 입체장(51.9%)과 정전기장(35.6%)에 의존적이었다. 또한 progressive scrambling 분석으로 얻어진 섭동에 대한 감도($d_q^{2'}/dr^2_{yy'}=0.898$)와 예측성($q^2=0.346$ 및 SDEP=0.614)에 의하여 최적의 CoMFA I 모델은 우연 상관성에 의존적이지 않음을 알았다. 그러므로 CoMFA I 모델의 등고도 분석 결과로부터, N-phenyl 고리상 $R_3$$R_4$-치환기는 입체적으로 크고 $R_1$-치환기로서 S-phenyl 고리상 para-치환기는 입체적으로 작은 치환체가 살균활성에 기여 할 것으로 기대되었으며 최적화 된 CoMFA I 모델은 잿빛곰팡이균에 대한 살균활성을 예측하는데 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

두 점박이 응애(Tetranychus urticae) 에 대한 N'-phenyl-N-methylformamidine 유도체의 살충활성에 미치는 치환기들의 영향 (The Influence of the Substituents for the Insecticidal Activity of N' -phenyl-N-methylformamidine Analogues against Two Spotted Spider Mite (Tetranychus urticae))

  • 이재황;최원석;이동국;정근회;고영관;김태준;성낙도
    • 농약과학회지
    • /
    • 제14권4호
    • /
    • pp.319-325
    • /
    • 2010
  • 두 점박이 응애(Tetranychus urticae)에 대한 N'-phenyl-N-methylformamidine 유도체(1-22)의 살충활성에 관한 치환기 ($R_1{\sim}R_4$)들의 영향을 이해하기 위하여 3차원적인 정량적 구조-활성관계(3D-QSAR) 모델인 비교분자장분석(CoMFA) 모델 및 비교분자 유사성지수분석(CoMSIA) 모델을 유도하고 정량적으로 검토하였다. 그 결과로부터 CoMFA 1 모델의 예측성 및 상관성($r^2{_{cv.}}=0.575$$r^2{_{ncv.}}=0.945$)이 가장 양호하였다. 또한, 순자혼합화 분석으로부터 CoMFA 1 및 CoMSIA 1 모델($d_q{^{2'}}/dr^2{_{yy}}=1.071{\sim}1.146$$q^2=0.545{\sim}0.626$)은 우연상관성에 저촉되지 않는 최적화 모델이었다. 최적화된 CoMFA 1 모델로 부터 두 점박이 응애에 대한 N'-phenyl-N-methylformamidine 유도제들의 저해활성에 관한 기여비율은 입체장 62.5%, 정전기장 28.9% 및 소수성장 8.6% 이었다. 그러므로 CoMFA 1 모델에 의한 살충활성은 입체장에 의존적이었다. 또한, 최적화 모델들의 등고도로부터 살충활성에 기여하는 구조적인 특징들은 새로운 살충제들을 설계하는데 적용할 수 있을 것으로 예상된다.