一氧化氮（nitric oxide,NO）是一种重要的神经递质及细胞内信使分子,在心血管系统、神经系统、免疫系统等功能中具有重要的调节作用,在生命科学领域中得到广泛的重视和研究。其中神经系统中的NO主要由神经型一氧化氮合酶（neuronal nitric oxide synthase,nNOS）产生,当nNOS过度激活后,会产生大量的NO,过高浓度的NO可直接作用于神经元,产生细胞毒性,损伤脑组织。许多神经病理状态引起的神经功能缺损、认知障碍以及运动功能障碍与nNOS的过度活化密切相关,抑制nNOS的过度活化能够改善。但由于nNOS具有重要的生理功能,直接抑制nNOS可能引起严重的毒副作用。抑制nNOS相关蛋白相互作用,能够在不影响nNOS的生理功能的前提下,改善nNOS的过度活化产生的神经损伤,在缺血性脑卒中、焦虑症、抑郁症及阿尔茨海默病等神经系统疾病的治疗中具有重要的意义。本论文基于抑制nNOS相关蛋白相互作用,进行了以下三部分相关的研究:（1）缺血性脑卒中发病时,可经NMDAR/PSD-95/nNOS信号转导通路释放大量的NO,损伤脑组织。本课题组前期研究获得的先导化合物ZL006,可特异性的抑制PSD-95/nNOS之间的偶联,减少NO的病理性释放,在动物模型中显示了良好的神经作用。然而ZL006脂溶性较差,难以透过血脑屏障,且代谢速度较快。依达拉奉和氟西汀具有明确的神经保护作用,并且与为ZL006作用机制不同。为此,我们将ZL006及其衍生物分别与依达拉奉和氟西汀设计成孪药,希望能改善ZL006的不足,并发挥依达拉奉和氟西汀的神经功能缺损改善作用,与ZL006形成协同效应。本文共计合成8个孪药化合物,并经1HNMR和MS确认结构。在初步的药代动力学实验和药理活性测试中,孪药ZL006-依达拉奉和ZL006-氟西汀均可在小鼠体内代谢出ZL006,但其药理活性并不理想。（2）基于分子印迹技术,采用分子动力学（molecular dynamics,MD）模拟和量子力学（quantum mechanics,QM）计算的方法,对PSD-95/nNOS解偶联剂的高通量活性筛选进行理论研究。为此,我们设计合成了 2-乙烯基吡啶（2-vinylpyridine,2-VP）、4-乙烯基吡啶（4-vinylpyridine,4-VP）、甲基丙烯酸甲酯（methyl methacrylate,MMA）和甲基丙烯酰胺（methacrylamide,MAAM）4种功能单体,并分别在CH3CN、CH3OH、C6H5CH3和CHCl3溶剂条件下研究它们与模板分子（ZL006）的相互作用。研究结果发现在C6H5CH3或CHCl3溶剂条件下的功能单体4-VP最适合模板分子ZL006,并具有一定的选择性,与实验数据相符,成功建立了能够虚拟筛选PSD-95/nNOS解偶联剂活性的分子印迹计算模型。（3）CAPON是nNOS PDZ结构域的天然配体,其C端能与nNOS PDZ结构域的GLGF区域紧密结合,N端的磷酸酪氨酸作用位点能够与Dexrasl、Synapsin、Scribble等衔接蛋白结合。nNOS产生的NO可通过nNOS/CAPON/Dexrasl或nNOS/CAPON/Synapsin途径,活化Dexrasl和Synapsin蛋白,表现出焦虑。因此,阻断nNOS/CAPON的偶联可抑制NO对Dexrasl和Synapsin的活化,起到抗焦虑作用。为此,我们基于可极化力场的分子动力学模拟和结合自由能计算,研究了 nNOS/CAPON解偶联剂与靶标蛋白之间的相互作用,结果与药理活性数据相符,成功构建了能够虚拟筛选nNOS/CAPON解偶联剂活性的分子动力学模拟模型,并可进一步推广至其他小分子药物-蛋白体系。