本文關(guān)鍵詞：以三氟乙胺基為P2-P3連接基團(tuán)的肼腈類組織蛋白酶K抑制劑的合成、酶活和細(xì)胞毒性測試以及分子對接研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在中老年人群中，骨質(zhì)疏松癥是一種常見和高發(fā)的骨疾病。由于骨骼的密度和強(qiáng)度顯著下降，骨脆性增加，骨質(zhì)疏松癥患者易發(fā)生骨折，導(dǎo)致的發(fā)病率和死亡率很高。因此，骨質(zhì)疏松癥給患者本人造成了很大的痛苦，嚴(yán)重地影響著高齡人群的健康和壽命。隨著人的壽命逐漸延長，人口的老齡化加重，老年人在整個人口所占比例呈上升趨勢，因而骨質(zhì)疏松的發(fā)生率呈現(xiàn)只曾不減的趨勢，骨質(zhì)疏松癥已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)一個是值得關(guān)注的健康問題和社會問題。 組織蛋白酶K是破骨細(xì)胞內(nèi)溶骨活性最強(qiáng)的半胱氨酸蛋白酶，能夠水解骨基質(zhì)內(nèi)的Ⅰ型膠原蛋白，骨橋接素和骨連接素，導(dǎo)致骨吸收的發(fā)生。利用抑制劑適當(dāng)降低和減弱體內(nèi)組織蛋白酶K的溶骨作用，可以減少骨的流失，維持骨重塑的平衡，對骨質(zhì)疏松癥的治療將十分有效。 之前本研究小組合成了一系列以酰胺基為P2-P3連接基團(tuán)的肼腈類抑制劑，該系列抑制劑對組織蛋白酶K的具有非常高的抑制性能，但存在選擇性較低以及潛在的代謝不穩(wěn)定的不足。 本論文中，在本組之前報(bào)道抑制劑的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，在P2-P3連接部位利用三氟乙胺基取代酰胺基，獲得了新的分子骨架結(jié)構(gòu)。此外，我們合成了具有不同P3位基團(tuán)的化合物，進(jìn)一步探索了P3位不同的情況下，三氟乙胺連接基團(tuán)對抑制劑性質(zhì)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，P3位基團(tuán)不同，三氟乙胺替代酰胺基對抑制劑性質(zhì)的影響也不同。當(dāng)P3位是對溴苯甲基和二連苯基時，三氟乙胺替代酰胺基對提高化合物對組織蛋白酶K的抑制性和選擇性沒有明顯作用；當(dāng)P3位是體積較大的對三聯(lián)苯基時，三氟乙胺化合物3對K酶的抑制能力(Ki=0.116nM)強(qiáng)于酰胺化合物3對K酶的抑制(Ki=0.124nM)，其次，化合物3對非靶標(biāo)酶（L，S和B酶）的抑制能力比化合物3的能力降低了4.0到9.3倍。因而，當(dāng)P3位是對三聯(lián)苯基時，三氟乙胺基替代酰胺基，既能提高化合物對組織蛋白酶K抑制效果又能降低對非靶標(biāo)酶的抑制效果，，從兩方面提高了化合物對組織蛋白酶K的選擇性。 此外，我們還利用MTT比色方法開展了化合物對類成骨細(xì)胞和鼠平滑肌細(xì)胞的存活率影響的測試，結(jié)果表明該類抑制劑在微摩爾濃度范圍內(nèi)對這兩類細(xì)胞沒有毒性。 最后，利用分子對接的方法，探索了化合物結(jié)構(gòu)和功效的關(guān)系。當(dāng)P3位是對溴苯甲基和二連苯基時，抑制劑和組織蛋白酶K的結(jié)合方式為：P2位基團(tuán)在S2口袋內(nèi)，P3位基團(tuán)在S3口袋內(nèi)。三氟乙胺類抑制劑的P2-P3連接基團(tuán)的亞胺與組織蛋白酶K的Gly66主鏈羰基之間的氫鍵比酰胺化合物與酶對應(yīng)的氫鍵強(qiáng)度弱，該氫鍵強(qiáng)度的減弱很大程度上降低了抑制劑和酶的結(jié)合力；當(dāng)P3位是體積較大的對三聯(lián)苯基時，由于S3口袋長度有限，P2位基團(tuán)在S1內(nèi)，P3位基團(tuán)在與S3垂直的寬口袋內(nèi)。P2-P3連接基團(tuán)和組織蛋白酶K之間沒有形成氫鍵，但三氟乙胺基的立體結(jié)構(gòu)使得P3位母體環(huán)和組織蛋白酶K形成更有利的堆積作用，從而使三氟乙胺化合物3結(jié)合組織蛋白酶K的能力強(qiáng)于酰胺化合物3的能力。 分子對接較為詳細(xì)地揭示了不同的P3位基團(tuán)和P2-P3連接基團(tuán)的替換對抑制劑和酶結(jié)合方式的影響及結(jié)構(gòu)和效能關(guān)系，這為我們后續(xù)進(jìn)一步優(yōu)化抑制劑結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)性能更好的抑制劑指明了方向。
【關(guān)鍵詞】：骨質(zhì)疏松癥 組織蛋白酶K 抑制劑 P2-P3連接基團(tuán) 三氟乙胺基 酶活測試 細(xì)胞毒性測試 分子對接
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R914.5;O629.8
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-34
• 1.1 骨和骨的重塑11-12
• 1.2 骨重塑失衡及骨質(zhì)疏松癥12-14
• 1.3 組織蛋白酶 K14-17
• 1.4 組織蛋白酶抑制劑17-19
• 1.5 腈類抑制劑及肼腈類抑制劑19-23
• 1.5.1 腈類抑制劑19-21
• 1.5.2 肼腈類抑制劑21-23
• 1.6 抑制劑內(nèi) P2-P3 連接基團(tuán)23-24
• 1.7 酰胺鍵的替代24-26
• 1.7.1 酰胺鍵的替代基24-25
• 1.7.2 三氟乙胺基25-26
• 1.8 本文研究思路及主要研究內(nèi)容26-28
• 參考文獻(xiàn)28-34
• 第二章 組織蛋白酶 K 抑制劑的設(shè)計(jì)合成、表征及酶活和細(xì)胞毒性測試34-67
• 2.1 引言34-35
• 2.2 化合物的合成與表征35-47
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)所用材料和設(shè)備35-36
• 2.2.2 合成路線36-47
• 2.3 組織蛋白酶 K 抑制劑抑制的酶活力的測定47-61
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)所用材料和設(shè)備47-48
• 2.3.2 測試原理48-50
• 2.3.3 實(shí)驗(yàn)步驟50-53
• 2.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果53-59
• 2.3.5 實(shí)驗(yàn)討論與分析59-61
• 2.4 抑制劑的體外細(xì)胞毒性的測試61-64
• 2.4.1 實(shí)驗(yàn)所用材料和試劑61-62
• 2.4.2 實(shí)驗(yàn)原理62-63
• 2.4.3 結(jié)果與討論63-64
• 2.5 本章小結(jié)64-65
• 參考文獻(xiàn)65-67
• 第三章 分子對接研究抑制劑的結(jié)構(gòu)效應(yīng)關(guān)系67-81
• 3.1 引言67-68
• 3.2 使用 GOLD 進(jìn)行對接68-71
• 3.2.1 篩選抑制劑構(gòu)象68-70
• 3.2.2 蛋白酶晶體結(jié)構(gòu)的獲取70
• 3.2.3 分子對接70-71
• 3.3 分子對接結(jié)果與討論71-78
• 3.4 本章小結(jié)78-79
• 參考文獻(xiàn)79-81
• 作者簡介81-82
• 致謝82

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 段愛霞;陳晶;劉宏德;劉秀輝;盧小泉;;分子對接方法的應(yīng)用與發(fā)展[J];分析科學(xué)學(xué)報(bào);2009年04期

2 曲艷燕,呂秋軍;高通量細(xì)胞毒性篩選的研究進(jìn)展[J];國外醫(yī)學(xué).藥學(xué)分冊;2002年04期

3 王晨;趙長琦;王莉莉;;細(xì)胞組學(xué)在新藥研發(fā)中的應(yīng)用[J];國際藥學(xué)研究雜志;2009年06期

4 王東;顧建紅;劉宗平;;組織蛋白酶K在骨吸收中的作用研究進(jìn)展[J];動物醫(yī)學(xué)進(jìn)展;2014年06期

5 楊麗君;賈若;楊勝勇;;應(yīng)用MM/PBSA方法研究CDK2活性口袋內(nèi)溶劑水分子對CDK2-配體結(jié)合自由能的影響[J];化學(xué)學(xué)報(bào);2009年03期

6 程永浩;郭彥伸;王楠;張國宏;韓海珠;郭宗儒;吳松;;基于結(jié)構(gòu)的組蛋白去乙�；敢种苿┨摂M篩選[J];計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué);2007年03期

7 馬洋博;毛偉;秦越;王博;亢建平;呂劍;;2,2,2-三氟乙胺合成研究進(jìn)展[J];化工新型材料;2013年09期

8 朱陽春;劉丹冰;林琳;王英旭;侯麗萍;;補(bǔ)腎通督膠囊對膠原誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎大鼠骨和軟骨破壞平衡的影響[J];湖北中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào);2014年02期

9 李嫣;王任小;;應(yīng)用化學(xué)基因組信息預(yù)測小分子化合物的潛在生物靶標(biāo)的理論方法[J];生命科學(xué);2009年03期

10 李會丹;李寧麗;;滑膜成纖維細(xì)胞介導(dǎo)RA關(guān)節(jié)損傷的免疫學(xué)機(jī)制[J];現(xiàn)代免疫學(xué);2013年06期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙國鳳;疏水電荷誘導(dǎo)置換色譜：方法學(xué)建立和置換劑篩選[D];天津大學(xué);2010年

2 張濤;細(xì)胞色素P450酶多態(tài)性數(shù)據(jù)庫構(gòu)建及相關(guān)藥物代謝研究[D];上海交通大學(xué);2011年

3 王瑋;Glide打分函數(shù)中蛋白間打分噪音的發(fā)現(xiàn)和修正[D];浙江大學(xué);2012年

4 王X;曲格列酮肝細(xì)胞毒性作用及其機(jī)制研究[D];大連醫(yī)科大學(xué);2003年

5 孫命;分子模擬在生命有機(jī)磷化學(xué)中的應(yīng)用[D];清華大學(xué);2004年

6 劉曉紅;甘露寡糖/DC-SIGN及小肽/DNA相互作用研究[D];清華大學(xué);2005年

7 于艷敏;環(huán)糊精包結(jié)作用的分子模擬研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

8 謝瓊;美普他酚衍生物的AChE抑制劑和鎮(zhèn)痛前藥的設(shè)計(jì)、合成和生物活性[D];復(fù)旦大學(xué);2007年

9 楊嬌艷;稻瘟病菌（Magnaporthe grisea）14α-去甲基化酶與抑制劑的結(jié)合特性與新型殺真菌劑篩選[D];華中師范大學(xué);2008年

10 胡榮靜;HIV-1逆轉(zhuǎn)錄酶及其抑制劑的分子模擬研究[D];蘭州大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 潘善飛;藥物分子與手性固定相的相互作用研究[D];浙江大學(xué);2011年

2 陳麗娟;利用對接分?jǐn)?shù)預(yù)測人類血漿白蛋白結(jié)合率[D];浙江大學(xué);2011年

3 孫楊;ACE抑制肽的微波合成、活性及分子對接研究[D];大連理工大學(xué);2011年

4 李亞軍;檳榔抗抑郁化學(xué)成分的研究[D];廣州中醫(yī)藥大學(xué);2011年

5 周超;帕米系列二膦酸與羥基磷灰石的作用機(jī)理研究[D];南京理工大學(xué);2011年

6 秦愛平;Z24系列化合物毒性的優(yōu)化篩選[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2003年

7 曲艷燕;吲哚類衍生物3IP的篩選及作用機(jī)制的研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2003年

8 張俊欽;亞洲玉米螟幾丁質(zhì)酶3D模建及其抑制劑的虛擬篩選[D];大連理工大學(xué);2006年

9 楊賀杰;二磷酸鹽對成骨細(xì)胞增殖及分化成熟的實(shí)驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2007年

10 崔崳;含氮二磷酸鹽聯(lián)合IL-2誘導(dǎo)腎癌患者外周血γδT細(xì)胞增殖的作用[D];山西醫(yī)科大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：以三氟乙胺基為P2-P3連接基團(tuán)的肼腈類組織蛋白酶K抑制劑的合成、酶活和細(xì)胞毒性測試以及分子對接研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：256830