本文關鍵詞：人二氫乳清酸脫氫酶抑制劑的篩選及復合物晶體結構研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：類風濕性關節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡和器官移植排異反應等自身免疫性疾病嚴重影響人們的日常生活。目前,臨床上常用的免疫抑制劑有糖皮質激素、微生物代謝產(chǎn)物、抗代謝物和烷化劑等藥物,但許多免疫抑制劑都因不同程度的副作用從而限制其臨床上的應用,因此開發(fā)高效、低毒、靶向性的小分子抑制劑是當前自身免疫性疾病治療的難點和熱點。二氫乳清酸脫氫酶(DHODH)是嘧啶從頭合成的一個關鍵酶,通過抑制DHODH來抑制嘧啶合成,可使DNA和RNA合成受阻,阻礙淋巴細胞分化增殖,從而通過抑制免疫反應來達到治療某些自身免疫性疾病的目的。目前臨床上以人二氫乳清酸脫氫酶(hDHODH)為藥物治療靶標的代表藥物是來氟米特,但長期服用來氟米特會產(chǎn)生頭痛、惡心和皮疹等副作用,因此,我們希望以hDHODH為靶標開發(fā)出副作用少、高效且結構新穎的hDHODH抑制劑用于自身免疫性疫病治療的侯選藥物。本論文首先通過虛擬篩選得到hDHODH的先導抑制劑b1,其針對hDHODH酶水平的半數(shù)有效抑制濃度(IC50值)為0.365μM；進而培養(yǎng)化合物b1與hDHODH的復合物晶體,獲得其復合物晶體結構(PDB ID為4LS0)；基于該先導化合物b1與hDHODH的復合物晶體結構,對其親水部分和疏水部分分別進行結構改造,經(jīng)過幾輪的優(yōu)化,我們設計合成了25個先導化合物的衍生物；對所有化合物進行酶水平的活性評價,最終我們得到兩個納摩爾級的抑制劑,分別是化合物b13和b24。其中,化合物b13的IC50值為32 nM,化合物b24的IC50值為43 nM,其酶水平抑制活性較先導化合物提高了10余倍,證明我們的改造思路是合理的；隨后我們選擇化合物b13和b21做了復合物晶體結構研究,其PDB ID分別為4LS1和4LS2。在我們解析的三個復合物晶體結構中,每個抑制劑與酶的結合均有水分子參與介導相互作用,通過形成氫鍵網(wǎng)絡,水分子成為抑制劑與氨基酸之間相互作用的橋梁,從而增強抑制劑與酶的結合能力。上述結果說明水分子參與的介導作用在抑制劑與酶的結合中是及其重要的,因此在以后hDHODH的抑制劑設計中,我們可以充分考慮水分子介導的相互作用,從而設計出更優(yōu)的抑制劑。綜上所述,本論文基于先導化合物的復合物晶體結構,指導抑制劑的結構優(yōu)化和改造,改造后的化合物b13和b24較先導化合物b1的酶水平抑制活性提高了10余倍；通過分析本論文中解析的三個復合物晶體結構,闡明了水分子介導的氫鍵網(wǎng)絡相互作用在藥物設計中的重要性。
【關鍵詞】：自身免疫性疾病 人二氫乳清酸脫氫酶 酶水平活性評價 復合物晶體結構 抑制劑
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R914
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 人二氫乳清酸脫氫酶抑制劑的研究進展9-22
• 1.1 引言9-11
• 1.2 hDHODH抑制劑研究進展11-21
• 1.3 選題意義及課題目標21-22
• 第2章 人二氫乳清酸脫氫酶抑制劑的篩選22-39
• 2.1 引言22-23
• 2.2 材料和方法23-32
• 2.2.1 材料23-28
• 2.2.1.1 質粒和菌株23
• 2.2.1.2 實驗試劑23-25
• 2.2.1.3 實驗儀器25-26
• 2.2.1.4 常用實驗試劑配制方法26-28
• 2.2.2 實驗方法28-32
• 2.2.2.1 質粒構建28
• 2.2.2.2 蛋白表達28-29
• 2.2.2.3 蛋白純化29-31
• 2.2.2.4 蛋白定量31-32
• 2.2.2.5 體外活性測試32
• 2.3 實驗結果與討論32-38
• 2.3.1 hDHODH表達與純化32-33
• 2.3.2 體外活性測試33-38
• 2.4 本章小結38-39
• 第3章 人二氫乳清酸脫氫酶抑制劑的復合物晶體結構研究39-52
• 3.1 引言39-41
• 3.2 材料和方法41-42
• 3.2.1 材料41-42
• 3.2.2 實驗方法42
• 3.2.2.1 質粒構建、蛋白表達、純化42
• 3.2.2.2 晶體培養(yǎng)與收集42
• 3.2.2.3 數(shù)據(jù)解析與精修42
• 3.3 結果與討論42-51
• 3.3.1 單晶培養(yǎng)42-43
• 3.3.2 數(shù)據(jù)收集與處理43-44
• 3.3.3 結構解析與精修44-47
• 3.3.3.1 電子云密度圖分析44
• 3.3.3.2 拉氏圖分析44-46
• 3.3.3.3 精修結果46-47
• 3.3.4 晶體結構47-51
• 3.3.4.1 抑制劑的結合模式47-48
• 3.3.4.2 抑制劑與蛋白質的相互作用48-51
• 3.4 本章小結51-52
• 第4章 全文總結52-53
• 參考文獻53-65
• 碩士期間發(fā)表論文65-66
• 致謝66

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1 屠錫源，，鐘國華，樸英杰;二氫乳清酸脫氫酶的組織細胞化學顯示法[J];第一軍醫(yī)大學學報;1996年04期

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2 任小利;人二氫乳清酸脫氫酶抑制劑的篩選及復合物晶體結構研究[D];華東理工大學;2015年

  本文關鍵詞：人二氫乳清酸脫氫酶抑制劑的篩選及復合物晶體結構研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：270640