目前,世界上半數(shù)以上的小分子新藥直接或間接來(lái)源于天然產(chǎn)物（Natural products,NPs）及其衍生物,以活性天然產(chǎn)物作為先導(dǎo)化合物開發(fā)藥物是新藥研發(fā)的重要途徑。新藥的研發(fā)是一個(gè)極其耗費(fèi)時(shí)間的過(guò)程,且花費(fèi)巨大。在藥物研發(fā)的初始階段,明確先導(dǎo)化合物的作用靶點(diǎn)和作用機(jī)制不但可以了解其毒性和副作用的產(chǎn)生原因,還可以有針對(duì)性的進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造。然而,盡管小分子化合物的數(shù)量在不斷增加,其靶點(diǎn)識(shí)別仍然是醫(yī)學(xué)和生物學(xué)的一大難題,阻礙了它們?cè)谏锛搬t(yī)藥方面的廣泛使用。因此,有效的活性天然產(chǎn)物靶點(diǎn)研究策略十分重要,能夠推進(jìn)藥物研發(fā)進(jìn)程,縮短時(shí)間,提高效率。在眾多的靶點(diǎn)研究策略中,化學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)得到廣泛應(yīng)用,它是表征藥物與靶點(diǎn)相互作用的強(qiáng)大工具。同時(shí),可以識(shí)別化合物與除靶點(diǎn)以外的其他蛋白質(zhì)的不良反應(yīng),幫助預(yù)測(cè)副作用,有助于優(yōu)化候選藥物分子�；瘜W(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)的技術(shù)核心是小分子探針的設(shè)計(jì)合成,小分子探針要具備和先導(dǎo)化合物類似的生物學(xué)活性及選擇性。本文利用化學(xué)蛋白組學(xué)對(duì)我們的活性天然產(chǎn)物進(jìn)行靶點(diǎn)識(shí)別。我們選擇了在前期體外活性篩選中表現(xiàn)出良好生物學(xué)活性的天然產(chǎn)物,在前期先導(dǎo)化合物構(gòu)效研究的基礎(chǔ)上,... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

靶點(diǎn)識(shí)別的自上向下策略及自下向上策略圖示[15]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文-5-蛋白質(zhì)組學(xué)的技術(shù)核心是小分子探針的設(shè)計(jì)，如圖1-2所示，通常小分子探針設(shè)計(jì)包括報(bào)告基團(tuán)（reportergroup）、連接部位（linker）及活性基團(tuán)（reactivegroup）[22]。活性基團(tuán)以共價(jià)修飾的形式結(jié)合蛋白靶點(diǎn)。然而在大多數(shù)情況下，天然化合物與靶蛋白之間的相互作用是非共價(jià)可逆結(jié)合，此時(shí)光親和標(biāo)記技術(shù)的興起使得這個(gè)問(wèn)題的得到了良好的解決，引入光親合標(biāo)記基團(tuán)（photoaffinitylabelinggroup），它的作用是使用光敏基團(tuán)的光解作用使探針?lè)肿优c靶蛋白之間形成共價(jià)鍵實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定結(jié)合，經(jīng)常被引入的光親和基團(tuán)有：苯基疊氮類（phenylazides）、雙吖丙啶（Diazirine）、二苯甲酮類（benzophenone）等。報(bào)告基團(tuán)或稱為標(biāo)簽（tag），如熒光基團(tuán)羅丹明、生物素（biotin）和生物正交反應(yīng)基團(tuán)疊氮和炔基等均應(yīng)用廣泛，報(bào)告基團(tuán)標(biāo)記用以標(biāo)記或富集與之結(jié)合的靶點(diǎn)蛋白，經(jīng)酶解消化后進(jìn)行質(zhì)譜鑒定。圖1-2化學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)分子探針設(shè)計(jì)化學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)分為兩種不同的策略[9,21,23]：第一種策略是基于活性蛋白質(zhì)組分析（Activity-basedProteinProfiling,ABPP）側(cè)重于研究特定蛋白質(zhì)家族的活性，利用具有特殊結(jié)構(gòu)的活性化學(xué)探針（Activity-basedprobe,ABP），捕獲不同種類的蛋白質(zhì)，研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。在這種方法中，小分子探針靶向不同種類的蛋白質(zhì)，它們可以通過(guò)活性基團(tuán)共價(jià)結(jié)合。通常，活性基團(tuán)通過(guò)連接鏈與親和標(biāo)簽如生物素融合。設(shè)計(jì)基于蛋白質(zhì)活性的探針需要詳細(xì)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)信息，以使活性基團(tuán)與蛋白反應(yīng)位點(diǎn)中僅在激活時(shí)才暴露的敏感氨基酸殘基非常接近。該技術(shù)在探測(cè)健康和疾病中的差異蛋白質(zhì)活性以揭示人類病理學(xué)中靶點(diǎn)成員的特定活性時(shí)，功能最強(qiáng)大。ABPP方法的主要優(yōu)點(diǎn)是它具有直接評(píng)估蛋白活性的能力[17]。但

哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文-8-時(shí)至今日，盡管發(fā)展出很多種化學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)探針構(gòu)造方式，這種引入生物素基團(tuán)的探針構(gòu)造方法仍以其便于操作性和廣泛的適用性在活性小分子的蛋白靶點(diǎn)鑒定領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。1.3簡(jiǎn)析自人類意識(shí)到中藥材可以緩解疼痛、治療疾病以來(lái)，活性天然產(chǎn)物相關(guān)藥物的應(yīng)用已有長(zhǎng)達(dá)數(shù)千年的歷史。然而許多活性天然產(chǎn)物的生物學(xué)分子靶點(diǎn)、作用機(jī)理、毒副作用仍未研究清楚，這也是限制中藥現(xiàn)代化和國(guó)際化的重要原因之一。雖然現(xiàn)在已發(fā)展出很多新技術(shù)用于研究活性小分子與蛋白質(zhì)的相互作用，來(lái)推進(jìn)新興藥物研發(fā)進(jìn)程，但活性天然產(chǎn)物等小分子化合物的靶點(diǎn)研究仍是生物學(xué)及醫(yī)學(xué)的重點(diǎn)及難點(diǎn)，對(duì)醫(yī)藥領(lǐng)域的科研工作者而言是極富挑戰(zhàn)性的工作[36]。隨著化學(xué)及生物領(lǐng)域的發(fā)展，化學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)作為兩者的交叉研究領(lǐng)域，應(yīng)運(yùn)而生并快速發(fā)展�；谟H和性蛋白質(zhì)組分析是化學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)的經(jīng)典方法，它的最大難點(diǎn)在于必須合成先導(dǎo)化合物的結(jié)構(gòu)類似物。需要藥物化學(xué)方面的技術(shù)支持，化合物構(gòu)效關(guān)系的研究會(huì)耗費(fèi)時(shí)間。而且多數(shù)的生物活性小分子也不能在進(jìn)行探針改造后維持原有生物學(xué)活性。它的優(yōu)點(diǎn)是它僅取決于藥物與其靶蛋白的結(jié)合，而不取決于特定的細(xì)胞或生化參數(shù)。重要的是要注意，該方法必須具有合適的無(wú)活性小分子作為陰性對(duì)照[37]。前文提到，應(yīng)用化學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)已成功鑒定出許多活性天然產(chǎn)物的作用靶點(diǎn)及分子機(jī)制�；瘜W(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)在活性天然產(chǎn)物蛋白靶點(diǎn)研究方面起到突出作用，提高了藥物研究效率，有效地縮短了研發(fā)周期。1.4研究?jī)?nèi)容本課題的研究?jī)?nèi)容如圖1-3所示。圖1-3基于化學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)的活性天然產(chǎn)物靶點(diǎn)研究?jī)?nèi)容

【參考文獻(xiàn)】：
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