研究背景醛固酮合成酶（CYP11B2）由CYP11B2基因编码合成,是醛固酮在人体内合成的最后三个步骤的限速酶。血浆中醛固酮含量持续升高是原发性醛固酮增多症的直接原因,典型的临床表现之一是高血压。原发性醛固酮增多症,简称原醛症,不仅是继发性高血压的常见因素,而且在多种疾病的诱发中占有非常重要的作用,比如肾损伤、脑卒中、心力衰竭与动脉粥样硬化等。相关研究表明,在人体组织如心肌细胞及间质组织、血管平滑肌细胞、心脏、大脑及血管等部位均发现有醛固酮及其m RNA表达,同时还发现血管紧张素Ⅱ可以促进其基因转录。这一发现证实了醛固酮除了受肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）调控之外,局部组织还可以自主分泌醛固酮。在临床使用抗高血压药物联合用药时,长期使用RAAS抑制剂之后会发生“醛固酮逃逸”现象。醛固酮含量过高对多种靶细胞、靶组织及靶器官均会产生损害,但目前尚未有醛固酮合成酶抑制剂上市,因此利用计算机辅助设计方法研发以醛固酮合成酶为靶点的小分子抑制剂治疗醛固酮相关疾病是非常必要的,以期发现具有临床潜力的小分子化合物抑制剂,为醛固酮合成酶（CYP11B2）抑制剂药物的研发提供新的思路和方法。研究方法与结果1.小分子抑制剂的虚拟筛选及分子动力学模拟利用三种对接方法对化合物库进行分子对接,得到的结果再通过ADMET模块预测其药代动力学性质,最后再进行蛋白-配体复合物的分子动力学模拟（MD）。分子对接后发现所得化合物均主要通过疏水作用与蛋白产生亲和力,而Trp116、Phe130、Trp260、Ala313、Phe487及Ile488等氨基酸残基是主要的参与者。经MD模拟后表明部分化合物均能达到平衡状态,说明受体与配体的结合很稳定。MD模拟后发现Phe130、Phe487及Ile488等重要氨基酸能与小分子之间形成强有力的疏水作用促进两者之间的稳定结合,同时氨基酸残基Arg110能与部分化合物形成氢键。经过MM-PBSA法计算关键氨基酸对结合自由能的贡献,发现关键氨基酸残基主要贡献了静电作用能及范德华力相互作用能,而溶剂化作用力能并不利于蛋白与小分子配体之间的相互结合。2.醛固酮合成酶（CYP11B2）抑制剂的合成对筛选得到的化合物进行合成方案设计,根据已发表文献的合成方法,利用实验室的条件合成候选化合物。3.醛固酮合成酶（CYP11B2）抑制剂的初步生物活性评价在人正常支气管细胞HBE和小鼠成纤维细胞L929中通过MTT法测试化合物在低于200μM下对两种细胞的毒性作用,实验结果表明化合物对L929细胞没有达到半数抑制有效浓度,而部分化合物对HBE细胞的毒性较高。在靶细胞即人肾上腺皮质癌细胞NCI-H295R中测试化合物对其产生的毒性作用,发现化合物5、8和9在低于100μM浓度下的细胞存活率远高于其他化合物。最后再通过ELISA法检测部分化合物对靶细胞分泌醛固酮的影响,结果证明部分化合物抑制效果较好,其中化合物5的抑制作用更为突出,同MD模拟预测结果一致。因此,化合物5更有望成为先导化合物进行后续研究。结论本课题通过分子对接及分子动力学模拟筛选到9个对靶蛋白具有高度亲和力的小分子化合物,在此基础上进行化合物的合成。继而通过细胞毒性试验和ELISA法定量检测化合物对靶细胞分泌醛固酮的影响,得出了化合物5可作为具有抑制醛固酮合成酶潜力的小分子先导化合物应用于后续研究的结论,为发现和优化一类新的醛固酮合成酶抑制剂奠定基础。