本文關(guān)鍵詞：新型人類Sirtuin抑制劑和抑制策略，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：Sirtuin家族的酶能夠催化無論組蛋白還是非組蛋白底物上的酰化賴氨酸側(cè)鏈的去�；磻�(yīng)。細(xì)菌和古生菌通常包含一至兩個(gè)sirtuins,而真核生物包含多個(gè)sirtuin成員。自從2000年發(fā)現(xiàn)首個(gè)sirtuin家族成員后,在過去的幾年里,sirtuin催化的去酰化反應(yīng)已經(jīng)被證實(shí)在多個(gè)關(guān)鍵的細(xì)胞過程發(fā)揮重要的調(diào)節(jié),比如基因轉(zhuǎn)錄,DNA損傷修復(fù)和新陳代謝。這個(gè)反應(yīng)也被用于人類的一些疾病譬如癌癥,代謝和神經(jīng)變性相關(guān)疾病的靶向治療。通過一系列實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的sirtuin酶化學(xué)機(jī)制的探索,sirtuin獨(dú)特的依賴于NAD+的去�；磻�(yīng)機(jī)制被廣泛研究。近幾年,各種新型的sirtuin催化的去�；磻�(yīng)的抑制劑和抑制策略相繼被報(bào)道,這些研究可以幫助我們更好的去理解sirtuin催化去�；瘜W(xué)反應(yīng)的生物學(xué)和藥理學(xué)方面的知識(shí),并且對(duì)于開發(fā)在新陳代謝,神經(jīng)退行,年齡相關(guān)的疾病,特別是癌癥方面的新的治療方法有著巨大的意義。在我的導(dǎo)師堅(jiān)實(shí)的前期工作基礎(chǔ)上,本論文主要進(jìn)行了以下三個(gè)方面的探索:(1)利用酶的催化核心區(qū)域的三維空間結(jié)構(gòu)中Nε-乙酰-賴氨酸側(cè)鏈的延伸空間,我們?cè)O(shè)計(jì)了一系列基于Nε-乙酰-賴氨酸的具有不同linker和末端基團(tuán)的雙齒類化合物,被并對(duì)其進(jìn)行了SIRT1抑制測試,我們發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)比Nε-乙酰-賴氨酸單齒化合物更強(qiáng)效的SIRT1抑制劑,從而證明我們以此設(shè)計(jì)sirtuin抑制劑的可行性。通過動(dòng)力學(xué)測試我們驗(yàn)證了該抑制劑相對(duì)于NAD+符合一個(gè)非競爭性(non-competitive)的抑制模式,而相對(duì)于Nε-乙酰-賴氨酸底物是一個(gè)競爭性(competitive)的抑制模式。這一發(fā)現(xiàn)符合SIRT1催化的去�；饔玫膭�(dòng)力學(xué)機(jī)制,即SIRT1首先與Nε-乙酰-賴氨酸底物綁定之后再與NAD+綁定。這個(gè)發(fā)現(xiàn)也表明該類抑制劑能夠進(jìn)入Nε-乙酰-賴氨酸側(cè)鏈延伸部位的結(jié)合口袋,通過阻止Nε-乙酰-賴氨酸底物和NAD+與酶的活性中心結(jié)合而發(fā)揮其抑制作用,這將鞏固雙齒類抑制劑的設(shè)計(jì)原理;(2)在導(dǎo)師前期工作的基礎(chǔ)上,對(duì)肽類先導(dǎo)化合物中Nε-硫乙酰-賴氨酸周邊的側(cè)鏈進(jìn)行修飾,作為課題的重要貢獻(xiàn)者,我合成了該系列化合物中的8個(gè)化合物,并對(duì)其進(jìn)行了SIRT1/2/3抑制測試,結(jié)合本課題組另一位同學(xué)的測試結(jié)果,我們成功的找到了一個(gè)能夠保持先導(dǎo)化合物強(qiáng)效(?M)的抑制能力并且具有SIRT3選擇性(相對(duì)于SIRT1/2~10倍,相對(duì)于SIRT51,000倍,相對(duì)于SIRT6~161倍)的新型抑制劑;(3)我的論文的第三部分工作是我們嘗試發(fā)展一個(gè)不可逆的sirtuin蛋白抑制劑。我們基于文獻(xiàn)報(bào)道的兩個(gè)底物類似物設(shè)計(jì)了一些化合物并進(jìn)行了SIRT1測試工作,測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些化合物對(duì)于SIRT1的抑制并沒有表現(xiàn)出不可逆的抑制。但是,這一部分的工作為未來發(fā)展不可逆sirtuin蛋白抑制劑奠定了良好的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：sirtuin 去酰化 機(jī)制導(dǎo)向 抑制劑 不可逆的
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R91;R96
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-39
• 1.1 蛋白賴氨酸去�；竤irtuin綜述12-16
• 1.1.1 蛋白賴氨酸酰化和去�；艣r12-13
• 1.1.2 催化蛋白賴氨酸去酰化的酶13-14
• 1.1.3 Sirtuin在細(xì)胞內(nèi)的分布及其生理功能14-16
• 1.2 Sirtuin催化核心區(qū)域的三維空間結(jié)構(gòu)16-23
• 1.2.1 Rossmann-fold域18
• 1.2.2 Zn-binding域18-19
• 1.2.3 輔助綁定環(huán)區(qū)域19-21
• 1.2.4 NAD~+結(jié)合位點(diǎn)21-22
• 1.2.5 乙酰賴氨酸綁定位點(diǎn)22-23
• 1.3 Sirtuin催化去�；磻�(yīng)的底物特異性23-28
• 1.4 Sirtuin催化去酰化反應(yīng)的催化機(jī)制28-32
• 1.4.1 動(dòng)力學(xué)機(jī)制28-29
• 1.4.2 化學(xué)機(jī)制29-32
• 1.5 Sirtuin催化去�；纳韺W(xué)意義32-37
• 1.5.1 Sirtuin催化的去酰化反應(yīng)在癌癥、新陳代謝以及神經(jīng)退行相關(guān)疾病的生理學(xué)意義33
• 1.5.2 Sirtuin催化的去酰化反應(yīng)的化學(xué)調(diào)節(jié)劑33-37
• 1.6 展望37-39
• 第二章 基于N~ε-乙酰-賴氨酸三肽類似物的SIRT1雙齒類抑制劑的開發(fā)39-59
• 2.1 選題目的、依據(jù)39-40
• 2.2 設(shè)計(jì)原理40-41
• 2.3 實(shí)驗(yàn)部分41-48
• 2.3.1 主要儀器41-42
• 2.3.2 主要試劑42-44
• 2.3.3 化合物 1-9 的合成44-47
• 2.3.4 化合物 1-9 的SIRT1體外抑制測試47-48
• 2.4 結(jié)果與討論48-50
• 2.4.1 化合物 1-9 的合成結(jié)果48-49
• 2.4.2 測試結(jié)果49-50
• 2.5 化合物10的合成和測試50-55
• 2.5.1 化合物10的合成50-52
• 2.5.2 化合物10的純化52-53
• 2.5.3 化合物10的SIRT1體外抑制測試53
• 2.5.4 結(jié)果與討論53-55
• 2.6 化合物5的SIRT1抑制動(dòng)力學(xué)測試55-58
• 2.6.1 N~ε-乙酰-賴氨酸底物動(dòng)力學(xué)測試55-56
• 2.6.2 NAD+動(dòng)力學(xué)測試56-58
• 2.7 本章小結(jié)58-59
• 第三章 SIRT1/2/3 選擇性抑制劑的設(shè)計(jì)與開發(fā)59-72
• 3.1、選題依據(jù)、目的59
• 3.2、設(shè)計(jì)原理59-61
• 3.3 實(shí)驗(yàn)部分61-70
• 3.3.1 儀器和試劑62-63
• 3.3.2 主要試劑63-64
• 3.3.3 化合物的合成64-67
• 3.3.4 化合物 11-18的純化67-68
• 3.3.5 化合物 11-18的測試68-70
• 3.4、結(jié)果與討論70-71
• 3.4.1 化合物 11-18的合成70
• 3.4.2 化合物 11-18的測試70-71
• 3.5 本章小結(jié)71-72
• 第四章 發(fā)展sirtuin不可逆抑制劑的初步探索72-85
• 4.1 選題目的和依據(jù)72
• 4.2 設(shè)計(jì)原理72-73
• 4.3 實(shí)驗(yàn)部分73-81
• 4.3.1 儀器和試劑73-75
• 4.3.2 合成步驟75-77
• 4.3.3 化合物 19-22的純化77-78
• 4.3.4 化合物 19-22的SIRT1抑制測試78-79
• 4.3.5 化合物19的SIRT1共價(jià)結(jié)合測試79
• 4.3.6 化合物22的SIRT1共價(jià)結(jié)合測試79-80
• 4.3.7 化合物19的SIRT3抑制測試80
• 4.3.8 化合物19的SIRT5抑制測試80-81
• 4.4 結(jié)果與討論81-84
• 4.4.1 化合物 19-22的合成81
• 4.4.2 化合物 19-22的SIRT1抑制IC50值得測定81-82
• 4.4.3 化合物 19、22的SIRT1共價(jià)測試82-84
• 4.5 本章小結(jié)84-85
• 全文總結(jié)85-87
• 參考文獻(xiàn)87-95
• 致謝95-96
• 碩士在讀期間所發(fā)表的論文（共一）96

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本文編號(hào)：260357