程序性細(xì)胞死亡蛋白1（PD1）及其同源配體程序性死亡配體（PDL）調(diào)控的信號(hào)通路在抗癌藥物的研究中引起了廣泛的關(guān)注。腫瘤細(xì)胞中PD1配體的過度表達(dá)抑制了機(jī)體的免疫系統(tǒng),阻止免疫系統(tǒng)殺死腫瘤細(xì)胞。因此,阻斷PD1與其同源配體的蛋白-蛋白相互作用（PPI）是腫瘤抗體免疫療法治療的基本思路之一。目前,FDA已經(jīng)批準(zhǔn)了幾種靶向PD1/PDL1的藥物（如Nivolumab和阿替唑單抗）,并有許多其他藥物正在進(jìn)行臨床研究。不過,值得注意的是,所有這些藥物（候選藥物）都是單克隆抗體。與小分子藥物相比,單克隆抗體具有固有的缺點(diǎn),如:（1）不能口服;（2）不易透過腫瘤組織和生理屏障;（3）免疫原性高;（4）半衰期長(zhǎng),藥代動(dòng)力學(xué)不易控制;（5）需要冷鏈運(yùn)輸;（6）費(fèi)用昂貴。無(wú)疑,開發(fā)針對(duì)PD1通路的小分子抑制劑具有重大的價(jià)值。遺憾的是,在腫瘤免疫治療領(lǐng)域,小分子藥物的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于單克隆抗體藥物,截止目前,還沒有小分子抑制劑被FDA批準(zhǔn)。之所以小分子抑制劑設(shè)計(jì)如此困難,原因可以歸結(jié)為兩方面。其一,對(duì)PD1/PDL的作用機(jī)制缺乏足夠的認(rèn)識(shí)。雖然近年來,已經(jīng)獲得了PD1單體以及PD1/PDL1復(fù)合物的結(jié)晶。但... 

【文章來源】：廣東藥科大學(xué)廣東省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

傳統(tǒng)FBDD方法抑制劑設(shè)計(jì)流程圖

廣東藥科大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文14圖2-1所有體系分子動(dòng)力學(xué)軌跡的RMSD曲線。（a）PD1/PDL1復(fù)合物中所有骨架原子的RMSD。（b）PD1/PDL2復(fù)合物中所有骨架原子的RMSD。Figure2-1TheRMSDsofmoleculardynamicstrajectoriesforallthecomplexsystems.(a)TheRMSDsofallthebackboneatomsinPD1/PDL1complex.(b)TheRMSDsofthebackboneatomsonPD1/PDL2complex.2.3結(jié)果與討論2.3.1PD1結(jié)合PDL1時(shí)的構(gòu)象變化及關(guān)鍵殘基分析蛋白質(zhì)骨架原子的均方根漲落（RMSF）可以揭示蛋白質(zhì)各區(qū)域的柔韌性。平衡態(tài)時(shí)PD1蛋白和PDL1蛋白的骨架RMSF如圖2-2所示。很明顯的，PDL1蛋白單體的RMS曲線幾乎與結(jié)合態(tài)的RMSF的曲線重疊，只有在N-端區(qū)域稍有增加。與PDL1不同，PD1蛋白多個(gè)區(qū)域的柔韌性表現(xiàn)出顯著的差異。如圖2-2a所示，BCloop、CC"loop和FGloop在結(jié)合PDL1蛋白后其RMSF值發(fā)生了不同程度的降低。這說明CC"loop和FGloop都參與了結(jié)合PDL1并被穩(wěn)定，導(dǎo)致CC"loop和FGloop的柔韌性降低。有趣的是，BCloop遠(yuǎn)離結(jié)合界面，空間上不可能與PDL1結(jié)合，但是其RMSF值卻大為降低。分析PD1的結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，序列上PD1經(jīng)由C片層與CC"loop相連、空間上BCloop緊鄰著FGloop。這說明，BCloop與CC’loop和FGloop之間具有很高相關(guān)性，CC’loop與FGloop的穩(wěn)定間接導(dǎo)致BCloop被穩(wěn)定。鑒于PD1蛋白在結(jié)合PDL1前后，多個(gè)區(qū)域穩(wěn)定性發(fā)生了劇烈變化，我們對(duì)PD1的兩種狀態(tài)的構(gòu)象進(jìn)行了進(jìn)一步分析。PD1單體狀態(tài)和結(jié)合態(tài)的表面圖展示在圖2-2c。觀察發(fā)現(xiàn)，CC"loop和FGloop會(huì)形成兩個(gè)突起，并且這兩個(gè)突起之間會(huì)形成一個(gè)疏水性口袋（圖2-2c中的紅色虛線框）。該口袋不僅在PD1單體狀態(tài)維持的不錯(cuò)，在結(jié)合PDL1蛋白后也維持的很好（圖2-2d）。口袋以及口袋周圍FGloop和CC"的loop突起部分與PDL1

廣東藥科大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文15的G片層上的幾何結(jié)構(gòu)互補(bǔ)，就像一個(gè)“夾子”緊緊夾住PDL1的G片層，從而拉住和穩(wěn)定PDL1。因此，該口袋是PDL1結(jié)合的一個(gè)熱點(diǎn)口袋。在最近的一份報(bào)告中，張?jiān)鲚x的團(tuán)隊(duì)通過能量分解以及計(jì)算丙氨酸突變也發(fā)現(xiàn)了這個(gè)口袋，并將其命名為M115口袋28。另一方面，當(dāng)PD1與PDL1結(jié)合時(shí)，PD1的C"Dloop的柔性增加。這是一個(gè)非常復(fù)雜的現(xiàn)象。因此，有必要對(duì)C"Dloop進(jìn)行詳細(xì)的分析，以闡明其在結(jié)合機(jī)制中的作用。圖2-2PD1/PDL1體系分子動(dòng)力學(xué)軌跡的RMSF。右邊是蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖。（a）PD1單體（黑色），PD1結(jié)合PDL1后（紅色）；（b）PDL1單體（黑色），PDL1結(jié)合PD1后（紅色）。（c）PD1單體平衡態(tài)的表面示意圖。（d）PD1/PDL1復(fù)合物平衡態(tài)時(shí),PD1的表面示意圖。Figure2-2TheRMSFsofmoleculardynamicstrajectoriesforPD1/PDL1system.Andtherepresentativesecondarystructureispresentedontheright.(a).monomerPD1(black),PD1in


本文編號(hào)：3087480