Polo樣激酶（polo-like kinases,Plks）是一類存在于真核細(xì)胞中的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,其家族存在五個(gè)成員,Plk1-5。其中,Plk1作為確證的癌癥治療靶點(diǎn)得到廣泛研究。近年來(lái),研究人員開發(fā)的小分子Plk1抑制劑,如BI 2536、BI 6727在臨床上都表現(xiàn)出良好的藥用效果,但仍然出現(xiàn)耐藥性、單一療效不佳、生物利用度低等諸多問(wèn)題。因此,開發(fā)高活性、高選擇性的Plk1小分子抑制劑具有重要意義。本課題采用基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)方法,以在臨床研究表現(xiàn)良好的BI 2536和BI 6727為先導(dǎo)化合物,根據(jù)Plk1-3 ATP結(jié)合位點(diǎn)處氨基酸殘基的差異性,設(shè)計(jì)和合成了具有四氫蝶啶骨架的衍生物,旨在獲得高活性、高選擇性、物理化學(xué)性能得到顯著提高的Plk1抑制劑。此外我們對(duì)合成的化合物進(jìn)行了體外激酶活性實(shí)驗(yàn)、腫瘤細(xì)胞抗增殖活性實(shí)驗(yàn)和溶解度測(cè)定。測(cè)試結(jié)果表明:大部分目標(biāo)化合物對(duì)Plk1均表現(xiàn)出較好的抑制活性和選擇性。尤其是化合物L(fēng)34(IC₅₀=3.89 n M),對(duì)Plk2和Plk3的選擇性達(dá)到7.84和5.69,其激酶活性和家族選擇性明顯優(yōu)于先導(dǎo)化合物B... 

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前十位惡性腫瘤發(fā)病率

第一章緒論5圖1.2Plk家族結(jié)構(gòu)特征Fig1.2StructuralfeaturesofPlkfamilyPlk1-3結(jié)構(gòu)具有高度同源性，Plk1是其家族中研究最深入的成員，已鑒定和驗(yàn)證的底物超過(guò)50種，確證了其參與各種物種的細(xì)胞生長(zhǎng)和有絲分裂檢查點(diǎn)的調(diào)節(jié)，包括G2/M轉(zhuǎn)換、胞質(zhì)分裂、中心體成熟、線粒體組裝等[17,18]。已觀察到Plk1在多種常見(jiàn)癌癥，如肺癌、乳腺癌、宮頸癌、結(jié)腸癌、胃癌等中過(guò)度表達(dá)，通常在細(xì)胞周期早期表達(dá)水平較低，S和G2期開使積累，在M期之前Plk1激酶活性會(huì)急劇增加，并且發(fā)現(xiàn)抑制Plk1的活性能使腫瘤細(xì)胞生存率大幅度下降。Plk1促進(jìn)G2/M期轉(zhuǎn)換，通過(guò)激活CDK1/CyclinB蛋白復(fù)合體啟動(dòng)有絲分裂。細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白激酶WEE1和MYT1通過(guò)磷酸化CDK1/CyclinB蛋白復(fù)合體中CDK1上的Tyr14和Tyr15，導(dǎo)致CDK1/CyclinB復(fù)合物處于失活狀態(tài)，使細(xì)胞無(wú)法順利完成從G2期到M期的轉(zhuǎn)變，這一轉(zhuǎn)變正是由WEE1和MYT1等多種蛋白激酶的相對(duì)活性決定[19,20]。在有絲分裂期，紡錘體微管附著在有絲分裂染色體上，對(duì)著絲粒產(chǎn)生一定拉力，而Plk1產(chǎn)生的染色質(zhì)定位信號(hào)保持了針對(duì)產(chǎn)生此力的線粒體和著絲粒的完整性，然后通過(guò)磷酸化著絲粒下游信號(hào)分子，調(diào)節(jié)著絲粒與微管蛋白連接檢查點(diǎn)蛋白，促進(jìn)紡錘體組裝。Myc是與腫瘤細(xì)胞活性有關(guān)的一種轉(zhuǎn)錄因子，在細(xì)胞核中的表達(dá)產(chǎn)物是一種功能蛋白，能調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)，增殖和凋亡，Myc的過(guò)表達(dá)已經(jīng)成為人類許多癌癥標(biāo)志物[21-23]。Plk1可以通過(guò)調(diào)控原癌基因Myc的表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，控制細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的進(jìn)程。當(dāng)原癌基因Myc活躍時(shí)，會(huì)導(dǎo)致人體內(nèi)環(huán)境發(fā)生改變，細(xì)胞周期紊亂，腫瘤細(xì)胞無(wú)限增殖，促使機(jī)體發(fā)生癌變。Plk2（Snk），定位于中心體，通過(guò)磷酸化中心體色氨酸589和色氨酸595進(jìn)而阻滯中心粒形成，正常的哺乳動(dòng)物中心體周圍存在兩個(gè)?

梗???獾?す羌?位的環(huán)戊烷更換為異丙基得到的ATP競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。它與Plk1的作用機(jī)制與BI2536類似，對(duì)Plk1的IC50值為0.87nM，對(duì)Plk2和Plk3也存在一定的抑制作用，分別達(dá)5nM和56nM，是一個(gè)高效的Plk1激酶抑制劑，目前正在進(jìn)行臨床III期研究[37]。BI6727的毒副作用、單藥療效、藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)、生物利用度以及選擇性均優(yōu)于BI2536，并且能很好地抑制異種移植模型中的腫瘤生長(zhǎng)，與低劑量阿糖胞苷聯(lián)合治療可顯著改善AML的療效。Volasertib在2013年被FDA授予突破性療法的稱號(hào)，并在2014年獲得了AML的孤兒藥物地位。圖1.4BI2536與Plk1的NCD端結(jié)合作用模式圖[36]Fig1.4DindingmodeofBI2536withthePlk1NCDGSK461364是一類噻吩類的高活性Plk1抑制劑，靶向Plk1的激酶結(jié)構(gòu)域，對(duì)Plk1的IC50為2nM，多以靜脈注射方式進(jìn)行給藥[38]。GSK461364在合成過(guò)程中產(chǎn)生兩種構(gòu)型：S型和R型，并且兩種構(gòu)型作用效果差別大，S型在體外對(duì)激酶和癌細(xì)胞均表現(xiàn)出較差的抑制作用。GSK461364在低劑量納摩爾范圍內(nèi)能抑制神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞系的增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡并導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯，并且降低了攜帶高風(fēng)險(xiǎn)神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞系異種移植的小鼠體內(nèi)的腫瘤生長(zhǎng)，延長(zhǎng)了其生存期。2009年完成臨床I期研究，效果良好。

【參考文獻(xiàn)】：
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