靶向秋水仙堿結(jié)合位點的微管蛋白抑制劑的設(shè)計合成與抗腫瘤活性評價
發(fā)布時間:2020-12-27 16:00
微管是由α/β微管蛋白組成的異二聚體,是細胞骨架的重要組成部分。微管不斷地聚合與解聚的動力學特性使其在細胞的多種生理過程中扮演著重要的角色。通過干擾微管蛋白聚合和解聚的動態(tài)動力學平衡,可以干擾腫瘤細胞的有絲分裂,抑制腫瘤生長。因此,微管成為抗腫瘤藥物研究的有效靶點之一。作用于紫杉醇位點和長春堿位點的微管蛋白抑制劑是目前臨床上應(yīng)用廣泛的抗有絲分裂劑,但具有一定的神經(jīng)毒性和骨髓抑制毒性。另外,耐藥性的產(chǎn)生,尤其是P-gp介導的多藥耐藥性,也降低了這些藥物的有效性。此外,紫杉醇等微管蛋白抑制劑的溶解性較差,需使用化學助溶劑溶解,容易引起過敏反應(yīng)等問題。靶向秋水仙堿結(jié)合位點抑制劑一般不是多藥耐藥外排泵的底物,可以克服由P-gp介導的耐藥性的產(chǎn)生,對多藥耐藥腫瘤細胞依然有效。靶向秋水仙堿位點的抑制劑除了抗有絲分裂外,還具有血管阻斷(擾亂)作用,作為血管破壞或阻斷劑,發(fā)揮抗腫瘤作用。在前期研究中,本課題組以秋水仙堿結(jié)合位點為靶點,基于茚并吡唑這一優(yōu)勢結(jié)構(gòu),通過在茚并吡唑的7位引入不同的取代基,發(fā)現(xiàn)了強效微管蛋白抑制劑LL01。LL01不是P-gp底物,對多藥耐藥細胞、紫杉醇耐藥腫瘤細胞同樣有效,并...
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:290 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2.微管組裝/拆卸的動態(tài)不穩(wěn)定性??通常情況下,微管的末端不斷交替的伸長和縮短,即動態(tài)不穩(wěn)定性,被認為??是一種內(nèi)在屬性(如圖2)
區(qū),同時,II區(qū)體積相應(yīng)變小,容納一些較小的??基團。III?區(qū)是由?P?微管蛋白?Ile4、Tyr52、Glnl36、Asnl67、Phel69、Glu200、??Val238、Thr239、Thr240、Leu242和Leu252形成的深疏水口袋,通過p微管蛋??白?Glu200、Tyr202、Cys241、Leu248、Ala250、Leu255、Ala256、Met259、Phe268、??Ala316、Val318和Ile378形成的極性溝槽與II區(qū)相連。??鬮??I??圖1.秋水仙堿、ABT-751與微管蛋白的晶體結(jié)構(gòu)(PDB:?3UT5,?3HKC)與結(jié)合模式圖??在前期研究中,本課題組以秋水仙堿結(jié)合位點抑制劑ABT-751與微管蛋白??的晶體結(jié)構(gòu)(PDB:?3HKC)為基礎(chǔ),基于茚并吡唑這一優(yōu)勢結(jié)構(gòu),通過在茚并??吡唑的7位引入不同的取代基,發(fā)現(xiàn)了強效微管蛋白抑制劑LL01[1%159](圖2)。??LL01靶向微管蛋白秋水仙堿結(jié)合位點,抑制微管蛋白的聚合,使腫瘤細胞周期??30??
?山東大學博士學位論文???停滯于G2/M期,誘導腫瘤細胞凋亡相關(guān)蛋白PARP的裂解,活化CaspaSe-3,弓I??發(fā)腫瘤細胞的凋亡。LL01對包含血液瘤、固體瘤在內(nèi)的10余種腫瘤細胞具有強??抑制作用,GI5Q在nM水平,優(yōu)于紫杉醇或與其活性相當。另外,LL01不是P-??gp底物,對多藥耐藥細胞、紫杉醇耐藥腫瘤細胞同樣有效。LL01在肝微粒體中??具有中等代謝穩(wěn)定性,并具有良好的藥代動力學性質(zhì)和口服生物利用度(41%)。??在HePG2以及耐長春新堿KB/V腫瘤動物模型中,口服或皮下給藥,LL01能顯??著抑制腫瘤的生長。??H?〇Et??LL01??圖2.化合物LL01??通過與秋水仙堿結(jié)合位點(PDB:?3HKC)的分子對接發(fā)現(xiàn)(圖3),LL01??的間位乙氧苯胺基團深入秋水仙堿結(jié)合位點的III區(qū),與Tyrp202和Asnpi67殘??基形成氫鍵作用,比ABT-751的對羥基苯基在III區(qū)延伸得更遠,占據(jù)的區(qū)域??空間更大。茚并吡唑母核部分牢牢的占據(jù)了II區(qū)疏水性口袋,茚并吡唑3位的??氨基作為氫鍵供體與II區(qū)中的Valp238殘基形成氫鍵作用。6位的乙氧基僅占??具了部分I區(qū)的疏水空腔,與ABT-751中的對甲氧苯基部分相對應(yīng)。此外,7位??的取代基團與I區(qū)伸向a微管蛋白界面的開放空腔相互作用,其末端的氨基與??界面上的Seral78殘基形成氫鍵結(jié)合。ABT-751等微管蛋白抑制劑在此區(qū)域沒??有結(jié)合,LL01這一獨特的結(jié)合模式可能與其高抗腫瘤活性密切相關(guān)。??圖3.化合物LL01與微管蛋白模擬對接圖(PDB:?3HKC)??31??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]抗體偶聯(lián)藥物發(fā)展與進展[J]. 宋洪彬,劉冬連,李鵬飛,趙季冬,曲妍霏. 藥學學報. 2019(10)
[2]抗癌藥物埃博霉素的生產(chǎn)及工藝發(fā)展[J]. 田露,薛仁政,張志敏,薛春仙,沈蘭芳,龔國利. 生物技術(shù)通報. 2019(10)
[3]微管蛋白亞型及其功能[J]. 刁磊,劉明一,鮑嵐. 中國細胞生物學學報. 2019(03)
[4]紫杉醇納米水化藥物在癌癥治療領(lǐng)域的研究進展[J]. 孫圓媛,高靜宇,張峰. 基因組學與應(yīng)用生物學. 2018(04)
[5]分子靶向抗腫瘤藥物作用機制的研究進展[J]. 喻瑋,裘云慶. 中國藥物評價. 2013(05)
[6]作用于微管蛋白的小分子腫瘤血管阻斷劑研究進展[J]. 王曉鋒,謝藍. 國際藥學研究雜志. 2012(06)
[7]海洋生物抗腫瘤多肽海兔毒素10及其衍生物的研究進展[J]. 曹王麗,宋佳希,李芳秋. 醫(yī)學研究生學報. 2011(11)
碩士論文
[1]茚并吡唑類衍生物的合成與抗腫瘤細胞增殖活性[D]. 姚藝莉.山東大學 2017
本文編號:2942040
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:290 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2.微管組裝/拆卸的動態(tài)不穩(wěn)定性??通常情況下,微管的末端不斷交替的伸長和縮短,即動態(tài)不穩(wěn)定性,被認為??是一種內(nèi)在屬性(如圖2)
區(qū),同時,II區(qū)體積相應(yīng)變小,容納一些較小的??基團。III?區(qū)是由?P?微管蛋白?Ile4、Tyr52、Glnl36、Asnl67、Phel69、Glu200、??Val238、Thr239、Thr240、Leu242和Leu252形成的深疏水口袋,通過p微管蛋??白?Glu200、Tyr202、Cys241、Leu248、Ala250、Leu255、Ala256、Met259、Phe268、??Ala316、Val318和Ile378形成的極性溝槽與II區(qū)相連。??鬮??I??圖1.秋水仙堿、ABT-751與微管蛋白的晶體結(jié)構(gòu)(PDB:?3UT5,?3HKC)與結(jié)合模式圖??在前期研究中,本課題組以秋水仙堿結(jié)合位點抑制劑ABT-751與微管蛋白??的晶體結(jié)構(gòu)(PDB:?3HKC)為基礎(chǔ),基于茚并吡唑這一優(yōu)勢結(jié)構(gòu),通過在茚并??吡唑的7位引入不同的取代基,發(fā)現(xiàn)了強效微管蛋白抑制劑LL01[1%159](圖2)。??LL01靶向微管蛋白秋水仙堿結(jié)合位點,抑制微管蛋白的聚合,使腫瘤細胞周期??30??
?山東大學博士學位論文???停滯于G2/M期,誘導腫瘤細胞凋亡相關(guān)蛋白PARP的裂解,活化CaspaSe-3,弓I??發(fā)腫瘤細胞的凋亡。LL01對包含血液瘤、固體瘤在內(nèi)的10余種腫瘤細胞具有強??抑制作用,GI5Q在nM水平,優(yōu)于紫杉醇或與其活性相當。另外,LL01不是P-??gp底物,對多藥耐藥細胞、紫杉醇耐藥腫瘤細胞同樣有效。LL01在肝微粒體中??具有中等代謝穩(wěn)定性,并具有良好的藥代動力學性質(zhì)和口服生物利用度(41%)。??在HePG2以及耐長春新堿KB/V腫瘤動物模型中,口服或皮下給藥,LL01能顯??著抑制腫瘤的生長。??H?〇Et??LL01??圖2.化合物LL01??通過與秋水仙堿結(jié)合位點(PDB:?3HKC)的分子對接發(fā)現(xiàn)(圖3),LL01??的間位乙氧苯胺基團深入秋水仙堿結(jié)合位點的III區(qū),與Tyrp202和Asnpi67殘??基形成氫鍵作用,比ABT-751的對羥基苯基在III區(qū)延伸得更遠,占據(jù)的區(qū)域??空間更大。茚并吡唑母核部分牢牢的占據(jù)了II區(qū)疏水性口袋,茚并吡唑3位的??氨基作為氫鍵供體與II區(qū)中的Valp238殘基形成氫鍵作用。6位的乙氧基僅占??具了部分I區(qū)的疏水空腔,與ABT-751中的對甲氧苯基部分相對應(yīng)。此外,7位??的取代基團與I區(qū)伸向a微管蛋白界面的開放空腔相互作用,其末端的氨基與??界面上的Seral78殘基形成氫鍵結(jié)合。ABT-751等微管蛋白抑制劑在此區(qū)域沒??有結(jié)合,LL01這一獨特的結(jié)合模式可能與其高抗腫瘤活性密切相關(guān)。??圖3.化合物LL01與微管蛋白模擬對接圖(PDB:?3HKC)??31??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]抗體偶聯(lián)藥物發(fā)展與進展[J]. 宋洪彬,劉冬連,李鵬飛,趙季冬,曲妍霏. 藥學學報. 2019(10)
[2]抗癌藥物埃博霉素的生產(chǎn)及工藝發(fā)展[J]. 田露,薛仁政,張志敏,薛春仙,沈蘭芳,龔國利. 生物技術(shù)通報. 2019(10)
[3]微管蛋白亞型及其功能[J]. 刁磊,劉明一,鮑嵐. 中國細胞生物學學報. 2019(03)
[4]紫杉醇納米水化藥物在癌癥治療領(lǐng)域的研究進展[J]. 孫圓媛,高靜宇,張峰. 基因組學與應(yīng)用生物學. 2018(04)
[5]分子靶向抗腫瘤藥物作用機制的研究進展[J]. 喻瑋,裘云慶. 中國藥物評價. 2013(05)
[6]作用于微管蛋白的小分子腫瘤血管阻斷劑研究進展[J]. 王曉鋒,謝藍. 國際藥學研究雜志. 2012(06)
[7]海洋生物抗腫瘤多肽海兔毒素10及其衍生物的研究進展[J]. 曹王麗,宋佳希,李芳秋. 醫(yī)學研究生學報. 2011(11)
碩士論文
[1]茚并吡唑類衍生物的合成與抗腫瘤細胞增殖活性[D]. 姚藝莉.山東大學 2017
本文編號:2942040
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