在新药研发早期,分子模拟技术的应用能够大大缩短研发时间,降低研发成本,是发现候选化合物的重要策略。糖皮质激素受体（Glucocorticoid receptor;GR）和雄激素受体（Androgen receptor;AR）属于核受体家族中的经典核受体,其功能紊乱往往与系列疾病的发生发展密切相关。临床上的多种药物均为靶向GR或AR的活性分子,但是其不良副作用以及耐药性的产生都限制了使用,开发针对这两个核受体的能克服已有药物缺陷的新型药物具有重要意义。基于分子模拟的手段,我们针对GR的经典配体结合区活性位点（Ligand binding domain;LBD）和AR DNA结合区（DNA binding domain;DBD）新型活性位点分别开展了虚拟筛选和活性评价研究工作,发现了系列具有全新结构的活性配体小分子。研究内容主要分为个两部分:第一部分:为克服糖皮质激素类（Glucocorticoids;GCs）药物在长期使用过程中因转录激活作用和选择性差等原因引起的不良副作用,随着研究工作的不断推进,我们陆续使用了三种不同的基于分子模拟技术的虚拟筛选策略探索选择性GR小分子调节剂（Selective GR modulators;SGRMs）的发现工作,主要包括以下研究内容:（1）我们通过基于传统的虚拟筛选的方法发现了能够有效抑制NF-κB和AP-1介导的炎症信号通路,抑制下游促炎基因的m RNA表达,且可能引起较低副作用的化合物HT-15(NF-κB:IC50=1.86μM;AP-1:IC50=1.06μM)。（2）为进一步提高虚拟筛选命中率,我们首次将课题组新发展的基于人工智能的IGN模型引入到SGRMs的虚拟筛选中,成功发现了靶向GR LBD的HP210(NF-κB:IC50=2.32μM),并在此结构基础上发现了活性更优且具有新型非甾体母核的HP210＿b4(NF-κB:IC50=0.99μM)。（3）由于上述2次筛选获得的SGRMs与GCs类药物的抗炎活性仍存在较大差距,我们猜想GR LBD蛋白与小分子结合时的真实构象与静态晶体结构可能存在较大差异,造成了基于静态晶体结构的虚拟筛选的预测精度较低。为了解决这一难题,我们结合分子动力学模拟和马尔可夫模型系统地分析了不同配体对于GR构象的影响,发现不同类型的配体可对GR关键结构H12螺旋的折叠路径产生不同影响,其中SGRMs倾向于诱导H12从外向内移动呈现拮抗构象,使得激活功能2结构域（Activation Function 2;AF2）变小,破坏其原有的稳定活性构象,从而不利于共激活因子结合。于是,我们又基于采集到的GR LBD与AZD9567复合物晶体的全新被动拮抗构象进行了新一轮的虚拟筛选工作,结合生物活性测试发现了6个靶向GR LBD的小分子调节剂,其中HP-19的核受体选择性和转录抑制活性最优,转录抑制活性(NF-κB:IC50=41 n M)与地塞米松(NF-κB:IC50=12n M)处于同一水平。并且,相比于地塞米松和目前处于临床研究的小分子AZD9567,HP-19完全没有转录激活活性,有望降低GCs类药物引起的代谢性副作用。第二部分:目前,靶向AR LBD开发的AR拮抗剂药物在前列腺癌的治疗中存在严重耐药的问题。阻断AR与响应元件相互识别是抑制AR信号通路的有效策略。我们将整合多种对接方法的虚拟筛选策略应用于创新型药物作用位点AR DBD,发现了一个具有全新结构的靶向AR DBD的小分子拮抗剂Cpd39。该化合物能抑制AR转录活性,有效阻断AR DBD与DNA的结合,并可降低全长AR和AR剪接变体（AR varients;AR Vs）特异性调控的基因的表达,有望作为一个优秀的先导分子进行进一步的结构优化。综上所述,我们使用多种计算机辅助药物设计方法并结合体外生物活性评价,成功发现了多个具有全新结构的活性配体小分子,包括靶向GR LBD的小分子调节剂（HT-15、HP210＿b4和HP-19）和靶向AR DBD的小分子拮抗剂Cpd39,为相关疾病药物的开发提供了系列先导分子,为核受体新型活性配体分子的发现提供了新的思路。