刺猬(Hedgehog,Hh)信號(hào)通路在胚胎發(fā)育過(guò)程起著很重要的作用,它能夠控制細(xì)胞的分化,生長(zhǎng)和遷移。胚胎發(fā)育時(shí)期,抑制Hh信號(hào)通路會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物發(fā)育畸形。在成人中,Hh信號(hào)通路一般處于失活狀態(tài),其功能僅限于修復(fù)組織和調(diào)節(jié)干細(xì)胞。很多腫瘤的發(fā)生與Hh信號(hào)通路的異常活化有關(guān),比如基底細(xì)胞癌(BCC)和髓母細(xì)胞瘤。因此抑制Hh信號(hào)通路可用于治療腫瘤。Smoothened(Smo)蛋白是Hh信號(hào)通路中一個(gè)關(guān)鍵的組成部分,屬于G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)。Vismodegib和Sonidegib都是Smo抑制劑,已被美國(guó)食品和藥品管理局批準(zhǔn)上市,用于治療局部晚期或轉(zhuǎn)移性基底細(xì)胞癌。這兩個(gè)藥物的成功上市表明了可以通過(guò)靶向Smo蛋白來(lái)研發(fā)Hh信號(hào)通路抑制劑。然而,由于Vismodegib的溶解度比較差,導(dǎo)致其藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)呈非線性,不能通過(guò)提高劑量來(lái)增強(qiáng)療效。此外,已經(jīng)有患者對(duì)Vismodegib和Sonidegib產(chǎn)生了耐藥,主要原因是Smo蛋白發(fā)生了突變(D473H)。所以我們需要繼續(xù)研究、開(kāi)發(fā)具有新骨架的小分子Smo蛋白抑制劑,希望這些化合物具有良好的理化性質(zhì),并能夠解決耐藥性的問(wèn)題。除了末端甲基以外,Vismodegib分子中的所有碳原子都是sp2雜化,所以溶解性差。我們通過(guò)引入sp3雜化的碳原子,設(shè)計(jì)、合成了一系列新化合物。然而,這些化合物在肝微粒體中存在代謝穩(wěn)定性的問(wèn)題。我們通過(guò)以下兩種方法提高代謝穩(wěn)定性:(1)在可能的代謝位點(diǎn)引入小分子基團(tuán);(2)引入�；鶑亩档蜐撛诖x位點(diǎn)的電子云密度,最終減緩代謝。最后,我們得到了多個(gè)活性很好的化合物,比如:化合物B3(IC_(50)=8 nM)、化合物B6(IC_(50)=10 nM)和化合物E4(IC_(50)=3.5 nM)。我們將對(duì)這些化合物進(jìn)行肝酶穩(wěn)定性測(cè)試以及藥代動(dòng)力學(xué)研究,最后我們還打算研究這些化合物對(duì)Smo-D473H突變的Hh信號(hào)通路是否有抑制作用。根據(jù)已發(fā)表的Smo晶體復(fù)合物,利用基于分子對(duì)接的虛擬篩選從ChemDiv化合物庫(kù)中尋找有研究?jī)r(jià)值的Smo抑制劑。使用Schrodinger 9.0的打分功能對(duì)這些化合物進(jìn)行打分,得到1000個(gè)排名最高的化合物。對(duì)篩選出來(lái)的化合物進(jìn)行“五規(guī)則”評(píng)價(jià),去除具有毒性基團(tuán)的分子,再除去具有兩個(gè)以上手性中心的化合物。最后我們挑選出21個(gè)化合物,并將其購(gòu)買用于生物測(cè)試。其中有六個(gè)化合物對(duì)Hh信號(hào)通路有抑制活性(IC_(50)10μM)。特別是化合物V20,它的活性(IC_(50)=47 nM)最好,并進(jìn)一步被證實(shí)是Smo拮抗劑。通過(guò)對(duì)化合物V20進(jìn)行構(gòu)效關(guān)系研究,我們得到了一些活性更好的化合物,比如:化合物G2(IC_(50)=7.1 nM)、化合物G25(IC_(50)=7.1 nM)和化合物G26(IC_(50)=8.4 nM)。該骨架可作為一個(gè)研究新型Smo抑制劑的起始點(diǎn),我們將對(duì)活性較好的化合物進(jìn)行肝酶穩(wěn)定性測(cè)試以及藥代動(dòng)力學(xué)研究,然后再研究它們能否抑制突變的Smo。
【學(xué)位單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R91;R96
【部分圖文】：

圖 2-3. 化合物 49 與 50 的峰面積謝穩(wěn)定性問(wèn)題，我們提出了兩個(gè)解決方案：（1）在化低潛在代謝位點(diǎn)的電子云密度從而減緩其被氧化；（羰基來(lái)降低酶對(duì)化合物的作用（圖 2-4）。其中骨架 課題將繼續(xù)研究骨架 1b, 1c, 1d, 1e 的構(gòu)效關(guān)系。此外架 2b 和 2d 的構(gòu)效關(guān)系[59]，本課題還將繼續(xù)研究骨架

圖 3-2. V20 與 Smo 蛋白的對(duì)接方式第二節(jié) 先導(dǎo)化合物的結(jié)構(gòu)優(yōu)化3.2.1 含吡咯結(jié)構(gòu)化合物的構(gòu)效關(guān)系因?yàn)橄葘?dǎo)化合物 V20 的 clogP（其值為 5.5）比較高，且具有兩個(gè)手型中心，以我們將對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，合成出了一系列的化合物，它們的活性見(jiàn)表 3-2 所示。首為降低 clogP，我們?cè)诒江h(huán)上引入氮原子得到化合物 F1 和 F2，與先導(dǎo)化合物 V20比，化合物 F1（IC50= 240 nM）的活性差了 5 倍，但是 F2 的活性（IC50= 58 nM）乎沒(méi)有變化。然后我們對(duì)具有兩個(gè)手型中心的 2-甲基環(huán)己基胺進(jìn)行優(yōu)化，先用引入單的乙胺（化合物 F3），活性顯著下降（IC50= 5200 nM）。接著用異丙胺代替乙胺（合物 F4），活性（IC50= 1200 nM）雖然有所提高，但是依舊很差。當(dāng)末端是環(huán)丙基時(shí)（化合物 F5），活性與 F3 差不多，其 IC50值為 4200 nM。我們?cè)诨衔?F4 和

在含有 10% FBS (Hyclone) 的 DMEM (11965, G是經(jīng)由放大八倍的細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子 Gli1 響應(yīng)元素 Sonic 刺猬通路蛋白和小分子激動(dòng)劑 SAG 驗(yàn)證猬通路信號(hào)�；鹣x(chóng)素的 NIH3T3 細(xì)胞維持在完整的培養(yǎng)液中。6 孔板中，最終每孔含細(xì)胞約一萬(wàn)五千。96 孔板對(duì)被檢測(cè)的化合物進(jìn)行梯度稀釋。將 10 nM SA μL 包含有被測(cè)化合物和激動(dòng)劑的分析緩沖液小 37℃下培養(yǎng) 48 小時(shí)。后，40 μL 螢火蟲(chóng)熒光素酶被加入到每一個(gè)孔光信號(hào)由讀板器記錄，化合物的活性通過(guò)其對(duì)發(fā)2 為例，隨著濃度的增加，其對(duì)該通路的抑制能 5-1），最后得出 IC50值。
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 馬海闊;靶向刺猬通路Smo蛋白的四氫吡啶[4,3-d]嘧啶類化合物的合成及活性研究[D];蘇州大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 陸文峰;具有SMO蛋白拮抗劑活性的胺基噻唑—吡啶雜環(huán)化合物的設(shè)計(jì)、合成和活性研究[D];蘇州大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2837529