近年来，多靶点药物已被用于一些复杂性疾病如精神性疾病、癌症和心血管疾病的治疗。与单一靶点药物相比，同时作用于多个靶点的药物在复杂性疾病治疗中显示出更佳的疗效、较低的耐受性和较高的安全性。三重再摄取抑制剂（TRIs）是一类新型多靶点抗抑郁剂，同时作用于人类单胺转运蛋白（hMATs）包括hDAT，hNET和hSERT。然而，由于三个单胺转运蛋白的结合位点具有高度的保守性和较高的序列相似性，从分子水平预测多靶点抗抑郁剂与转运体蛋白的结合模式、解离过程并阐明其选择性机制是一个很大的挑战。
　　本论文首先通过同源模建，分子对接，分子动力学模拟（MD），结合自由能计算和蛋白-配体分子相互作用指纹分析等多种分子模拟方法研究TRIs在三种转运体蛋白中的结合模式和选择性机制。其次，通过拉伸分子动力学模拟（SMD）方法，研究单胺转运蛋白与抑制剂在外力拉伸下的解离过程，分析并比较hMATs-TRIs复合物解离路径中的平均力势（PMF）和蛋白-配体构象随时间变化的过程。主要研究内容包括以下三个部分：
　　第一部分：TRIs与hMATs的结合模式研究。为了系统地研究TRIs与hMATs的结合模式，选择3个结构新颖、具有不同的功能基团、活性较高且处于临床2期或3期的TRIs（SEP225289，NS2359和EB1020）为分子探针，首先通过分子对接模拟得到蛋白-配体复合物的初始构象，然后进行分子动力学模拟，并通过结合自由能的数值与实验测得的活性数值进行线性拟合来验证模拟体系的可靠性。进一步分析发现，hDAT体系中17个氨基酸（F76，A77，D79，S149，V152，G153，Y156，F320，S321，G323，F326，V328，S422，A423，G426，M427和I484），hNET体系中18个氨基酸（F72，A73，D75，A145，V148，G149，Y152，F317，S318，L319，G320，F323，V325，S419，S420，G423，M424和V449）以及hSERT体系中，17个氨基酸（Y95，A96，D98，A169，I172，A173，Y176，F335，S336，L337，G338，F341，V343，S438，T439，G442和L443）在hMATs与TRIs的共性结合模式起着重要作用。
　　第二部分：TRIs对hMATs选择性机制研究。在上述TRIs与hMATs结合模式的基础上，通过残基能量贡献和蛋白配体-相互作用分析，进一步研究了SEP225289，NS2359和EB1020在hDAT，hNET和hSERT中的选择性机制。结果表明hDAT模拟体系中8个“warm spots”（F320，F326，V328，A423，M427，V430，A480和I484）对TRIs分子的选择性有明显的影响。增强分子与氨基酸（F320，F326，A423，M427和A480）之间的相互作用可以提高分子对hDAT的选择性。hNET中4个“warm spots”（F323，V325，S420和M424）对TRIs分子的选择性有明显的影响，其中增强氨基酸（F323，V325和S420）与TRIs之间的相互作用可以提高分子对hNET的选择性；hSERT中6个“warm spots”（A173，F341，V343，T439，L443和V501）对TRIs分子的选择性影响较大，增强TRIs与这6个氨基酸的作用可以提高分子对hSERT的选择性。
　　第三部分：TRIs与hMATs的解离过程研究。采用拉伸分子动力学模拟预测三个TRIs（SEP225289，NS2359和EB1020）从hMATs结合口袋中的解离路径及相应的平均力势，并探究3个TRIs从hMATs解离过程中的动态构象变化。结果表明，TRIs在解离过程中经历hDAT，hNET和hSERT蛋白中TM1b，TM3，TM6a，TM10，EL2，EL4，EL5和EL6区域的氨基酸，这些氨基酸在TRIs解离过程中参与重要的作用。在hDAT（D79，Y156，F76，D476，P387，R85，S321和H547），hNET（D75，W80，D473，R81，Y151，F317和D546）和hSERT模拟体系中（D98，Y176，F335，S336，E493，E494，T233，E299，R104，Y232，P403和I179）氨基酸影响TRIs的解离过程。
　　综上所述，本研究基于分子动力学模拟方法研究TRIs与hMATs之间的热力学和动力学性质，阐明了TRIs与hMATs的结合机制和解离机制，为靶向单胺转运体的药物设计提供了理论基础。