The two dimensional quantitative structure-activity relationships (2D-QSARs) models concerning the binding affinity constants (p[Od.]50) between 2-cyclohexyltetrahydropyrane and 2-cyclohexyltetrahydrofurane analogues as substrates, and bovine odorant binding protein (bOBP) as receptor were derived by multiple regression analyses method and discussed. The statistical quality of the optimized 2D-QSAR model (5) was good (r=0.907). From the model, the binding affinity constants (p[Od.]50) were dependent upon the optimal value ((TL)opt.=2.737) of total lipole (TL) of substrate molecules. Based on these findings, the high active compounds predicted by optimized 2D-QSAR model (5) were 2-(dimethylcyclohexyl)tetrahydropyrane molecule and their isomer molecules. The binding affinity constants regarding bOBP of the tetrahydrofuryl-2-yl family compounds were dependent upon the hydrophobicity (logP) of whole substrate molecules. In any case of porcine odorant-binding proteins (pOBP), the constants were dependent upon the hydrophobicity (πx=logPx－logPH) of substituents (R) in substrate molecules. Also, from the optimal values of hydrophobic constant, the hydrophobicity for bOBP influenced ca. twice time bigger (bOBP>pOBP) than that for pOBP.

가축의 번식과 수요를 조절할 수 있는 생물학적 자극 통제 수단으로 새로운 돼지 페르몬성 냄새 물질를 탐색하고자, 기질 분자로서 2-cyclohexyloxytetrahydrofurane (A), 2-phenoxytetrahydrofurane (B) 유도체들의 설명인자인 물리화학 파라미터와 돼지 페로몬의 수용체 (pOBP)에 대한 결합 친화력 상수(p[Od.]50) 간의 2D-QSAR 모델을 유도하고 검토하였다. 2D-QSAR 모델은 결합 친화력 상수를 약 96.4% 설명하는 매우 양호한 모델(r2=0.964)로서 분자내 치환기의 소수성(SL) 상수에 관한 적정값이 (SL)opt.=1.418일 때 가장 높은 결합 친화력을 나타냄을 알았다. 그러므로 분자내 치환기의 소수성 인자가 결합 친화력 상수에 가장 큰 영향을 미치는 중요한 요소이었다.

돼지 웅성 페르몬인 5a-androst-16-en-3-one을 대체할 수 있는 활성 분자를 탐색하여 가축의 생산과 수요를 조절하기 위한 생물학적 자극 통제 수단으로 활용하고자 냄새 분자로서 2-cyclohexyloxytetrahydrofurane (A) 및 2-phenoxytetrahydrofurane (B) 유도체들의 구조 변화와 수용체인 porcine odorant binding protein (pOBP)에 대한 결합친화력 상수(p[Od.]/sub 50/) 사이의 정량적인 구조-활성관계에 관한 분자 HQSAR 모델XI을 유도하였다. 냄새 분자 중에서 cyclohexyl-치환체(A)가 phenyl-치환체(B)보다 높은 결합 친화력을 나타내었으며(A>B) 모델XI은 분자 조각크기(5∼8), 홀로그램 길이(97 bin)의 키랄성(chirality)조건에서 예측성(q²=0.916)과 상관성(r²=0.988)이 매우 양호하였다. 기여도(contribution map)로부터 냄새 분자의 결합 친화력 상수에 기여하는 부분은 2-oxyfuryl group의 C3 및 C5 원자인 반면에 cyclohexyl 고리상 tert-butyl group의 중심 탄소 원자와 furyl group의 C4 원자 부분은 기여하지 않았다.

기질 분자로서 2-[(2,6-dioxocyclohexyl)methyl]cyclohexane-1,3-dione 유도체(1-23)들의 분자 내 치환기(R1 및 R2)가 변화함에 따른 tyrosinase 수용체의 저해활성에 관한 2D-QSAR 모델로부터 다음과 같은 결론을 얻었다. 유도된 최적의 2D-QSAR 모델은 Obs.pI50=-0.295(±0.031)TDM -0.120(±0.014)DMZ+0.135(±0.050)DMX. R2+6.382(±0.17)이었으며, 예측성(q2=0.843)보다는 상관성(r2=0.905)이 큰 모델이었다. Tyrosinase 저해활성은 TDM > DMX.R2≥DMZ 순으로 영향을 미치었으며, 기질분자의 소수성(ClogP > 0)이 크고, R1-치환기의 입체적 크기가 클수록 더욱 증가하는 경향을 나타내었다. 모델을 분석한 결과, 분자 내 R2-치환기 상 X-축 성분의 쌍극자능률(DMX.R2)이 클수록, 그리고 분자 전체의 쌍극자능률(TDM; Total Dipole Moment)과 Z-성분의 쌍극자능률(DMZ; Dipole Moment of Z-Component)이 작을수록 기질분자의 tyrosinase 저해활성이 높아짐을 암시하였다. 따라서 tyrosinase 저해활성은 기질분자 및 R2-치환기의 전자 친화력에 기인한 것으로 예상되었다. 그러므로 저해활성을 증가시키려면 분자 내 극성 그룹을 소수성에 기여하는 비극성 작용기로 대체함이 바람직할 것으로 예측되었다.

본 연구에서는 기질 화합물로써 일련의 4-hydroxybenzyl alchol (4-HBA) 유도체들의 치환기(R1 및R2) 변화에 따른 tyrosinase 활성저해에 관한 3차원적인 구조-활성 상관관계(3D-QSARs) 모델을 유도하고정량적으로 검토하였다. 그 결과, 입체장(S), 정전기장(E), 소수성장(Hy), 수소결합 받게장(HA) 및 수소결합주게장(HD)의 조합조건에서 통계적으로 양호한 CoMSIA FF 모델(상관성; r2 = 0.858 및 예측성; q2 =0.951)을 유도하였다. 등고도 분석결과에 의하면 기질분자의 R2-치환기는 입체적으로 작고 음전하를 띄며, 소수성이면서 수소결합 주게장을 선호하지 않는 치환기가 올수록 tyrosinase 활성저해 작용이 용이하다. 그리고R1-치환기는 수소결합 주게장을 선호하는 치환기 이어서 R1-치환체가 용이하게 탈 양성자화가 일어나야 tyrosinase활성저해 작용을 용이하게 할 것이라고 예상되며, 이를 위해서는 R1-치환기가 비 치환체(H)이어야될 것으로 예상되었다.

기질 화합물로써 일련의 4-(R1)-benzyl alcohol 및 4-(R2)-phenol 유도체들의 치환기(R1 및 R2)가 변화함에 따른 tyrosinase 활성저해에 관한 3차원적인 구조-활성 상관 (3D-QSARs) 모델을 유도하고 정량적으로 검토하였다. 그 결과, 입체장, 정전기장, 소수성장 및 수소결합 주게장의 조합조건에서 통계적으로 양호한 CoMSIA 2 모델(상관성; r2 = 0.858 및 예측성; q2 = 0.951)을 유도하였다. 등고도 분석결과, 기질분자의 R2-치환기는 입체적으로 작고 음전하를 띄며, 소수성이면서 수소결합 주게장을 선호하지 않는 치환기가, 그리고 R1-치환기는 양전하를 띄며 수소결합 주게장을 선호하는 치환기가 tyrosinase의 저해활성이 증가 될 것으로 예상되었으며, 수소결합 받게장은 전혀 영향을 미치지 않았다.

Sorption and desorption is an important phenomenon to determine the fate of halogenated aliphatic hydrocarbons in the aqueous phase. This study was conducted to develope a predictive equation capable of estimating the sorption and desorption potentials of halogenated aliphatic hydrocarbons onto the sludge from activated process, sediment, and clay. It has shown that the sorption and desorption parameters can be accurately estimated using Quantitative Structural Activity Relationship(QSAR) models based on molecular connectivity indexes of test compounds. The QSAR model could be applied to predict the sorption and desorption capacity of the other halogenated aliphatic hydrocarbons. The QSAR modeling would provide a useful tool to predict the sorption and desorption capacity without time-consuming experiments.