• 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.

• 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.

• Applied Biological Chemistry
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• 제50권2호
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• pp.127-131
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• 2007

일련의 새로운 3-benzylidenemyosmine 유도체들의 구조 변화와 미국 바퀴벌래(Periplaneta. americana L.)의 nicotin acetylcholine 수용체 (nAChRs) 사이의 결합 친화력 상수에 관한 정량적인 구조와 활성과의 관계를 분자 홀로그램(H) QSAR 방법으로 검토하였다. 친화력 상수에 관하여 가장 양호한 HQSAR 모델은 분자조각 크기 5${\sim}$8 bin 조건에서 유도된 모델(IV-2)이었다. HQSAR 모델(VI-2)은 높은 예측성(q$^2$=0.507)과 상관성(r$^2_{nev.}$=0.944)에 근거하여 양호한 통계값들을 나타내었다. 그리고 HQSAR 기여도로부터 결합 친화력 상수는 분자내 anabaseine 고리에 의존적이었으며 결합 친화력성이 높은 화합물들이 최적화된 모델(VI-2)에 의하여 설계되었다.

• 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.

• 농약과학회지
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• 제9권4호
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• pp.279-286
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• 2005

일련의 새로운 기질 분자로서 2-(4-(6-chloro-2-benzoxazolyloxy)phenoxy)-N-phenylpropionamide 유도체들의 구조 변화와 그에 따른 발아 전, 논피 (Echinochloa crus-galli)에 대한 제초활성과의 분자 홀로그래피적(H) QSAR 관계를 연구하였다. 그 결과로부터 높은 제초활성 화합물들이 유도된 HQSAR 모델에 의하여 예측되었다. 가장 양호한 HQSAR 모델은 분자조각 크기($7{\sim}10bin$) 조건에서 유도된 모델(VI-1)이었다. 제초활성에 관한 HQSAR 모델(VI-1)은 높은 예측성($r^2_{cv.}$ 또는 $q^2=0.646$)과 상관성($r^2_{ncv.}=0.917$)에 근거하여 양호한 통계값들을 나타내었다. 그리고 HQSAR 기여도로부터 가장 낮은 제초활성은 4-(6-chloro-2-benzoxazolyloxy)phenoxy 고리($pred.pI_{50}=-3.20$)에 의존적이었다. 특히, (X)-phenoxy-N-(R)-phenylpropionamide 유도체의 R=4-fluoro, X=isobutoxy 치환체인 4-isobutoxyphenoxy-N-(4-fluorophenyl)propionamide (P2)는 가장 높은 제초활성($pred.pI_{50}=9.12$)을 나타내는 화합물로 예측되었다.

• 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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• 제9권2호
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• pp.146-152
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• 2005

분자 홀로그램(H) QSAR 방법으로 일련의 새로운 2-alkoxyphenyl-3-phenylthioisoindoline-1-one 유도체들의 구조 변화에 따른 저항성(RPC) 및 감수성(SPC) 고추역병균주(Phytopthora capsici)에 대한 살균활성 관계를 연구하였다. 두 균주에 대한 살균활성에 관한 HQSAR 모델(RPC: RI-B 및 SPC: SII-A)들은 예측성($r^2_{cv.}$ 또는 $q^2=0.806{\sim}0.865$)과 상관성($r^2_{ncv.}=0.921{\sim}0.952$)에 근거하여 매우 높은 통계값들을 나타내었다. 이에 근거하여 HQSAR 모델들은 RPC 보다는 SPC에 대하여 양호한 살균활성을 나타내는 경향을(SPC> RPC) 보였다. 특히, atomic contribution map으로부터 RPC 균주의 선택적인 살균활성은 2-fluoro-4-chloro-5-alkoxyanilino 기에 의존적임을 확인하였다.

• 농약과학회지
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• 제7권2호
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• pp.108-116
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• 2003

새로운 quinclorac계 제초성 화합물을 탐색하기 위하여 기질 화합물로 3-phenyl-5-(3,7-dichloro-8-quinolinyl)-1,2,4-oxadiazole 유도체들의 벼 (Ory)와 논피(Ech) 줄기 및 뿌리에 대한 생장 저해활성에 관한 비교 분자장 분석 (CoMFA)과 분자 홀로그램 구조-활성관계 (HQSAR) 를 분석하였다. 두 초종의 부위 별 생장 저해 활성에 대한 PLS 계산에 따른 교차 확인된 예측성$(q^2)$과 Pearson 상관계수$(r^2)$를 비교한 바, HQSAR 모델이 CoMFA 모델보다 양호한 결과를 나타내었다. 논피에 대한 선택성 조건은 입체적으로 큰 치환기로서 phenyl 고리상에 양하전을 생성하는 전자 끌게가 도입되어야 할 것으로 판단되었으며 2,6-dichloro, U5 및 2,4,6-trichloro-치환제, U6(${\Delta}pI_{50}$=CoMFA: 1.18 및 HQSAR: 1.82) 등은 두 초종에 대하여 선택성과 고활성이 예측되는 화합물이었다.

• 농약과학회지
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• 제6권3호
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• pp.209-217
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• 2002

Metalaxyl 살균제 저항성(RPC)과 감수성(SPC) 고추역병균주(Phytaphthora capsici)들에 대한 2-N-benzyl-5-phenoxy-3-isothiazolone 유도체들의 살균활성을 비교분자 유사성 지수분석(CoMSIA)과 홀로그램 구조-활성 관계(HQSAR) 방법으로 분석하였다. 두 균주의 살균활성에 대한 PLS 계산결과, 교차 확인값($q^2$)과 Pearson 상관계수($r^2$) (CoMSIA: RPC; $q^2=0.675,\;r^2=0.942$, SPC; $q^2=0.350,\;r^2=0.876$ 및 HQSAR: RPC; $q^2=0.519,\;r^2=0.869$, SPC; $q^2=0.483,\;r^2=0.990$)를 비교한 바, 두 방법 모두 양호한 분석 결과를 나타내었다. 그리고 CoMSIA 등고도로부터 특히, RPC에 대한 선택적인 살균활성 요소는 phenoxy-기의 meta, para(C1-C6) 위치에 소수성이 작고 입체적으로 크지 않은 H-결합 받게가 치환 될 경우이었으며 CoMSIA 보다는 HQSAR 방법이 높은 예측성을 나타내었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제27권10호
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• pp.1531-1536
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• 2006

Microsomal prostaglandin $E_2$ synthase (mPGES-1) is an enzyme that is associated with inflammation, pain, fever and cancer. Hologram quantitative structure activity relationship (HQSAR) was conducted on the series of MK-886 compounds acting as mPGES-1 inhibitors. A training set with 24 compounds was used to establish the HQSAR model. The best model was chosen based on the cross-validated correlation coefficient ($q^2$=0.884) and the correlation coefficient($r^2$=0.976). The model was utilized to predict the activity of the eight-test set of compounds giving the predictive $r^2$ value of 0.845. The descriptors of the model are based on fragment distinction (atoms, bond and connectivity) and fragment size (2-5 atoms). The atomic contribution maps generated from HQSAR were useful in identifying the important structural features responsible for the inhibitory activity of MK-886 inhibitors. Based on the generated model, the presence of hydrophobic biphenyl group seems to enhance inhibition of mPGES-1 that is in agreement with the previous experiments. In addition, it seems important for a halogen to be substituted to the biphenyl ring and for an acyl group to be attached to the indole moiety for enhanced activity.