近几年研究的热点是从天然产物中发现结构新颖，并且有较好生物活性的化合物。通过文献调研，发现植物在疟疾治疗中有重要作用，已知的抗疟疾药奎宁、青蒿素就是从植物中分离的。因此，从天然产物中发现新型抗疟疾药仍然是一个重要的途径。
由于非洲的植物种类丰富，并且部分植物已经用于疾病的治疗。天然产物中类黄酮化合物（核心骨架为色酮）具有较好的药理活性，表现出抗疟疾、抗菌、抗癌等活性。因此，本研究的目的是以色酮为核心结构，进行一系列筛选发现结构新颖的化合物，来抑制疟疾原虫。
图1 筛选过程
研究选择肯尼亚的天然产物数据库进行筛选。已知抑制剂A771726（38）作为提问结构进行一系列筛选：对接筛选、形状相似性筛选、静电相似性筛选，最后得到3个生物活性较好的化合物。
3.1 筛选结果
研究首先对天然产物数据库Mitishamba进行了类药性筛选，使用OMEGA模块进行类药性（分子量<500，氢键供体<5，氢键受体<10，脂水分配系数logP<5）筛选和3D构象的生成，符合筛选条件的103个化合物继续进行对接研究。使用FRED方法将化合物批量对接到PfDHODH（恶性疟原虫的二氢乳清酸脱氢酶）蛋白的活性口袋中，通过比较对接打分chemgausse4值来预测化合物与蛋白的相互作用强弱。观察对接结果（部分对接结果如图2），发现色酮类化合物对接打分较高，高于二氢色原酮类化合物、查尔酮类化合物。已知抑制剂A771726与靶标结合时，能与关键氨基酸ARG265A、HIS185A和TRY528A形成氢键相互作用。筛选命中的化合物也能与这些关键氨基酸形成氢键相互作用。因此，命中化合物与已知抑制剂有相同的作用机理。
研究又对符合类药性的103个化合物进行了形状相似性、静电相似性筛选。已知抑制剂A771726产生提问结构模型（图3）进行形状相似性筛选、静电相似性筛选，得到形状和静电性质与已知抑制剂相似的化合物。其中色酮类化合物的形状和静电性质与抑制剂较相似，高于二氢色原酮类化合物、查尔酮类化合物。因此，色酮类化合物可能表现出与抑制剂相似的生物活性。
图2 部分化合物的对接结果
图3 已知抑制剂产生的提问结构模型
3.2活性测定结果
因为基于受体筛选和基于配体筛选的结果都表明色酮类化合物、二氢色原酮类化合物、查尔酮类化合物可能表现出较好的抑制活性。因此研究对这3类化合物进行了合成，并进行了抗疟疾活性测定。色酮类化合物（48）、两个查尔酮类化合物（45,47）对恶性疟原虫耐氯喹3D7株和K1株都表现出一定的抑制活性。其中查尔酮类化合物（45）表现出良好的抑制活性，对3D7株和K1株的抑制活性IC50分别为5.14±0.70、4.56±1.66 µg/ml。表1 活性测定结果
图4 活性较好的化合物结构（45、47、48）
4.结论
研究采用基于受体和配体虚拟筛选方法，筛选了天然产物数据库Mitishamba。两种方法的筛选结果都表明色酮类化合物、查尔酮类化合物都可能表现出较高的抑制活性。研究对筛选命中的化合物进行了合成、抗疟疾活性测定，结果证明筛选命中的化合物抑制活性都较好，其中查尔酮类化合物（45）表现出良好的抑制活性。本研究使用虚拟筛选和活性测定方法，确定了一个具有潜在抑制活性的先导化合物，为疟疾药物的研发提供指导。
使用模块：OMEGA、OEDocking（FRED）、ROCS、EON
