理論および計算科学ジャーナル
オープンアクセス

概要

K近傍分子場解析を用いたカルボキシルエステラーゼ阻害剤としてのイサチン誘導体の3D QSAR解析

サンマティ KJ、アチャル M

k 最近傍分子場解析 (kNN MFA) 法を用いた 3 次元定量的構造活性相関 (3D QSAR) を、カルボキシルエステラーゼ (CE) 阻害剤としての一連のイサチン誘導体に対して実施しました。この研究は、データ セットをトレーニング セットとテスト セットに分割するための球排除 (SE) アルゴリズムを使用して、49 の化合物 (データ セット) で実施しました。SE アルゴリズムを使用すると、代表点によって占有されるすべての記述子空間領域をカバーするトレーニング セットを作成できます。テスト セット サイズが 4 ～ 10 である 3.0 ～ 5.5 の非類似度レベルで、ステップワイズ (SW)、シミュレーテッド アニーリング (SA)、および遺伝的アルゴリズム (GA) を使用した kNN-MFA 方法論を使用して、QSAR モデルを構築しました。 SW-kNN MFA (pred_r2=0.7552 ～ 0.9376) で 4 つの予測モデルが生成され、SA-kNN MFA (pred_r2=0.7019 ～ 0.9367) で 3 つの予測モデルが生成され、GA-kNN MFA (pred_r2=0.8226 ～ 0.8497) で 2 つの予測モデルが生成されました。ステップワイズ kNNMFA によって生成された最も重要なモデルは、内部予測率 82.11% (q2=0.8211) および外部予測率 93.76% (q2=0.9376) を示しました。このモデルでは、疎水性相互作用と立体的相互作用が CE 阻害活性を支配しています。正の範囲を持つ疎水性フィールド記述子 (H_977) は、正の疎水性ポテンシャルが活性の増加に有利であることを示しており、したがってその領域ではより疎水性の置換基が好まれます。負の範囲を持つ立体場記述子 (S_619) は、負の立体ポテンシャルが活性の増加に有利であることを示しており、したがってその領域ではかさばらない置換基が好まれます。kNN-MFA 等高線プロットにより、置換イサチン誘導体の構造的特徴とそれらの活性の関係についての理解が深まり、新しい潜在的な CE 阻害剤の設計に応用できるはずです。