• 농약과학회지
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• 제12권1호
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• pp.9-17
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• 2008

일련의 새로운 cyclohexanone 유도체(5-benzofuryl-2-[1-(alkoxyimino)alkyl]-3-hy-droxycyclohex-2-en-1-ones)와 벼(Oryza sativa L.) 및 돌피(Echinochloa crus-galli)에 대한 제초활성과의 정량적인 구조-활성관계(QSARs)를 2D-QSAR 및 HQSAR 방법으로 검토하였다. 일반적으로 HQSAR 모델이 2D-QSAR 모델보다 예측성과 적합성이 좋았다. 2D-QSAR II 모델로부터 돌피의 제초활성은 분자의 Balaban 지수(BI)와 $R_1$ 및 $R_3$-기의 소수성에 의존적이었다. 또한, HQSAR IV 모델에 따라 $R_3=ethyl$ 기가 벼의 제초활성에 기여하는 반면에 5-(cyclohex-3-enyl)-2,3-dihydrobenzofuran 고리 부분은 두 초종의 제초활성에 기여하지 않았다.

• 농약과학회지
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• 제11권2호
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• pp.72-81
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• 2007

일련의 새로운 O,O-dialkyl-1-phenoxyacetoxy-1-methylphosphonate (S) 유도체들의 반응성과 치환기가 변화함에 따른 오이(Cucumus Sativa)씨에 대한 발아전 제초활성과의 관계를 2D-QSAR 및 HQSAR 방법으로 검토하였다. 통계적으로 HQSAR 모델이 2D-QSAR 모델보다 양호하였으며 기질분자(S)와 PDH 효소중 $BH^+$ 이온(I) 사이의 경계분자궤도(FMO) 상호작용은 친전자성 반응이 우세하였다. 치환기의 효과로부터 기질분자 (S)내 $R_2$-치환기는 carbonyl 산소원자에 대한 친전자성 반응을, 그리고 phenyl 고리상 X,Y-치환기는 carbonyl 탄소원자에 대한 친핵성 반응에 기여하였으며 $R_2$-치환기보다 X,Y-치환기의 영향이 더 컸다. 2D-QSAR모델 (I 및 II)과 HQSAR 모델의 기여도로부터 X,Y-치환기의 길이가 길수록 제초활성이 증가하는 경향이었으며 적정한 ${\epsilon}LUMO$ 에너지($({\epsilon}LUMO)_{opt.}$=-0.479 e.v.)가 제초활성에 중요한 요소이었다. 그러므로 PDH 효소의 저해활성으로 인한 제초활성은 친핵성반응으로 진행될 것으로 예상되었다. 2D-QSAR 및 HQSAR 두 모델로부터 제초활성에 기여하는 기질분자(S)의 구조 특이성과 요소들을 새로운 제초제 설계에 적용할 수 있음을 시사하였다.

• 통합자연과학논문집
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• 제4권3호
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• pp.210-215
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• 2011

Holographic quantitative structure-activity relationships (HQSAR) is a useful tool to correlates structures with their biological activities. HQSAR is a two dimensional (2D) QSAR methodology, which generates QSAR equations through 2D fingerprint and correlates it with biological activity. Here, we report a 2D-QSAR model for a series of fifty-one 3,4-dihydroxychalcones derivatives utilizing HQSAR methodology. We developed HQSAR model with 6 optimum numbers of components (ONC), which resulted in cross-validated correlation coefficient ($q^2$) of 0.855 with 0.283 standard error of estimate (SEE). The non-cross-validated correlation coefficient (r2) with 0.966 indicates the model is predictive enough for analysis. Developed HQSAR model was binned in to a hologram length of 257. Atomic contribution map revealed the importance of dihydroxy substitution on phenyl ring.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제25권10호
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• pp.1513-1520
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• 2004

We investigate a series of synthesized ${\beta}$-methoxyacrylate analogues for their 3D QSAR & HQSAR against Magnaporthe grisea (Rice Blast Disease). We perform the three-dimensional Quantitative Structure-Activity Relationship (3D-QSAR) studies, using the comparative molecular field analysis (CoMFA) and comparative molecular similarity indices analysis (CoMSIA) procedure. In addition, we carry out a two-dimensional Quantitative Structure-Activity Relationship (2D-QSAR) study, using the Hologram QSAR (HQSAR). We perform these studies, using 53 compounds as a training set and 10 compounds as a test set. The predictive QSAR models have conventional $r^2$ values of 0.955 at CoMFA, 0.917 at CoMSIA, and 0.910 at HQSAR respectively; similarly, we obtain cross-validated coefficient $q^2$ values of 0.822 at CoMFA, 0.763 at CoMSIA, and 0.816 at HQSAR, respectively. From these studies, the CoMFA model performs better than the CoMSIA model.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제50권2호
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• pp.52-57
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• 2007

Quantitative structure-activity relationships (QSARs) on the inhibition activities by oleanolic acid analogues (1-19) as a potent inhibitor against protein tyrosine phosphatase-1B were studied quantitatively using 2D-QSAR and HQSAR methodologies. The inhibition activity was dependent on the variations of $R_{4-}$substituent, and as shown in 2D-QSAR model ($r^2=0.928$), it has a tendency to increase as the negative Randic Indice (RI) goes up. The size of the molecular fragments used in HQSAR varied from five to eight. The fragment distinctions had the best statistic value, whose predictability is $q^2=0.785$ and correlation coefficient is $r^2=0.970$, on condition of connections. From the atomic contribution maps, the factor that contributes to the inhibition activities is the $C_{15}{\sim}C_{17}$ bond in the D ring. From the analysis result of these two the models, the structural distinctions and descriptors that contribute to the inhibition activities were obtained.

• 농약과학회지
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• 제14권3호
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• pp.191-198
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• 2010

새로운 고활성의 살충성 화합물을 예측하고 설계하기 위하여 N'-phenyl-N-methylformamidine 유도체들의 두점박이 응애(Tetranychus urticae)에 대한 살충활성과 물리-화합적인 설명인자들 사이의 2차원적인 정량적 구조-활성관계(2D-QSAR)와 분자 홀로그래피적인 정량적 구조-활성관계(HQSAR)를 구체적으로 검토하였다. 2D-QSAR 모델(1 및 3)로부터 입체적인 요소로서 $R_3$-치환기의 폭($B_2$)과 $R_4$-치환기의 적정한 전체 쌍극자능율값(TDM=2.025 D)이 살충활성에 주로 영향을 미쳤으며 살충활성은 $R_3$- 및 $R_4$-치환기들에 의존적이었다. 특히, 2D-QSAR 모델(3)과 HQSAR 모델 F2에 의하여 설계된 새로운 유력한 활성화합물(P1; $EC_{50}$=0.516 ppm)의 살충활성은 Amitraz에 비하여 약 34.3배 높을 것으로 예측되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제50권3호
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• pp.147-153
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• 2007

새로운 유방암의 억제 물질을 탐색하고 설계하기 위하여 flavopiridol 유도체의 치환기($R_1{\sim}R_2$) 변화에 따른 유방암 유발세포 MCF-7의 저해활성에 관한 2D-QSAR 및 분자 홀로그래피적인 QSAR을 분석하였다. 2D-QSAR 모델(1)로부터 분자는 분산력으로 그리고 치환기는 입체장애를 유발하는 요인으로 작용하였으며 질량(MS)보다 굴절율(MR)상수가 저해활성에 크게 기여하였다. 그리고 2D-QSAR 모델(2)로부터는 MR상수의 적정값. $(MR)_{opt.}$= 126$Cm^3/mol$을 가지는 치환기의 저해활성이 가장 높을 것으로 예상되었다. 또한, 최적의 HQSAR 모델은 분자 조각의 크기($7{\sim}10$) 조건에서 예측성($q^2$= 0.583)과 상관성($r^2$= 0.982)이 매우 양호하였으며 기여도로부터 flavopiridol 분자내 A고리의 $C_8$원자에 결합된 수소원자나 hydroxyl-기보다 $C_9$원자 부분의 imino 골격이 저해활성에 기여하였다. 결과적으로 치환기들에 의한 분산력이 유방암 유발 세포 MCF-7의 저해활성에 크게 관여하는 주요인이었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권11호
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• pp.2739-2748
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• 2009

Hologram and three dimensional quantitative structure activity relationship (3D QSAR) studies for a series of anilinobipyridine JNK3 inhibitors were performed using various alignment-based comparative molecular field analysis (COMFA) and comparative molecular similarity indices analysis (CoMSIA). The in vitro JNK3 inhibitory activity exhibited a strong correlation with steric and electrostatic factors of the molecules. Using four different types of alignments, the best model was selected based on the statistical significance of CoMFA ($q_2\;=\;0.728,\;r_2\;=\;0.865$), CoMSIA ($q_2\;=\;0.706,\;r_2\;=\;0.960$) and Hologram QSAR (HQSAR: $q_2\;=\;0.838,\;r_2\;=\;0.935$). The graphical analysis of produced CoMFA and CoMSIA contour maps in the active site indicated that steric and electrostatic interactions with key residues are crucial for potency and selectivity of JNK3 inhibitors. The HQSAR analysis showed a similar qualitative conclusion. We believe these findings could be utilized for further development of more potent and selective JNK3 inhibitors.

• 한국생물정보학회:학술대회논문집
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• 한국생물정보시스템생물학회 2004년도 The 3rd Annual Conference for The Korean Society for Bioinformatics Association of Asian Societies for Bioinformatics 2004 Symposium
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• pp.210-218
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• 2004

Poly(ADP-ribose)polymerase-1 (PARP-1) is a nuclear enzyme involved in various physical functions related to genomic repair, and PARP inhibitors have therapeutic application in a variety of neurological diseases. Docking and the QSAR (quantitative structure-activity relationships) studies for 52 PARP-1 inhibitors were conducted using FlexX algorithm, comparative molecular field analysis (CoMFA), and hologram quantitative structure-activity relationship analysis (HQSAR). The resultant FlexX model showed a reasonable correlation (r$^{2}$ = 0.701) between predicted activity and observed activity. Partial least squares analysis produced statistically significant models with q$^{2}$ values of 0.795 (SDEP=0.690, r$^{2}$=0.940, s=0.367) and 0.796 (SDEP=0.678, r$^{2}$ = 0.919, s=0.427) for CoMFA and HQSAR, respectively. The models for the entire inhibitor set were validated by prediction test and scrambling in both QSAR methods. In this work, combination of docking, CoMFA with 3D descriptors and HQSAR based on molecular fragments provided an improved understanding in the interaction between the inhibitors and the PARP. This can be utilized for virtual screening to design novel PARP-1 inhibitors.

• Applied Biological Chemistry
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• 제47권3호
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• pp.351-356
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• 2004

HQSAR 방법으로 일련의 새로운 1-(5-methyl-3-phenylisoxazolin-5-yl)methoxy-2-chloro-4-fluorobenzene 유도체들중 A = 3,4,5,6-tetrahydrophthalimino, B = 3-chloro-4,5,6,7-tetrahydro-2H-indazolyl 및 C = 3,4-dimethylmaleimino 치환체들의 구조 변화에 따른 벼(Orysa sativa L.)와 논피(Echinochloa crus-galli) 뿌리와 줄기부위 사이의 살초활성 관계를 연구하였다. 두 가지 초종의 뿌리와 줄기의 살초활성에 대하여 유도된 4개의 HQSAR 모델들은 예측성, cross-validated $r^2\;_{cv.}$값$(q^2\;=\;0.760{\sim}0.924)$, non-cross-validated 상관계수$(r^2\;_{cv.}\;=\;0.868{\sim}0.970)$ 및 PRESS 값$(0.123{\sim}0.261)$에 근거하여 매우 양호한 통계값들을 나타내었다. 유도된 HQSAR 모델들은 벼 보다는 논피에 대하여 양호한 경향을 나타내었으며 CoMFA 모델에 비하여 예측성은 좋았으나$(q^2\;=\;HQSAR\;>\;CoMFA)$ 저해활성과의 상관성은 약간 낮은$(r^2\;=\;HQSAR\;<\;CoMFA)$ 경향이었다. 또한, HQSAR 기여도로부터 논피에 대한 선택적인 살초활성은 2-fluoro-4-chloro-5-alkoxy anilino 및 C-phenyl 고리상 $R_3-$치환기에 의존적임을 알았다.