靶向秋水仙碱结合位点的微管蛋白抑制剂的设计合成与抗肿瘤活性评价
发布时间：2020-12-27 16:00
微管是由α/β微管蛋白组成的异二聚体,是细胞骨架的重要组成部分。微管不断地聚合与解聚的动力学特性使其在细胞的多种生理过程中扮演着重要的角色。通过干扰微管蛋白聚合和解聚的动态动力学平衡,可以干扰肿瘤细胞的有丝分裂,抑制肿瘤生长。因此,微管成为抗肿瘤药物研究的有效靶点之一。作用于紫杉醇位点和长春碱位点的微管蛋白抑制剂是目前临床上应用广泛的抗有丝分裂剂,但具有一定的神经毒性和骨髓抑制毒性。另外,耐药性的产生,尤其是P-gp介导的多药耐药性,也降低了这些药物的有效性。此外,紫杉醇等微管蛋白抑制剂的溶解性较差,需使用化学助溶剂溶解,容易引起过敏反应等问题。靶向秋水仙碱结合位点抑制剂一般不是多药耐药外排泵的底物,可以克服由P-gp介导的耐药性的产生,对多药耐药肿瘤细胞依然有效。靶向秋水仙碱位点的抑制剂除了抗有丝分裂外,还具有血管阻断（扰乱）作用,作为血管破坏或阻断剂,发挥抗肿瘤作用。在前期研究中,本课题组以秋水仙碱结合位点为靶点,基于茚并吡唑这一优势结构,通过在茚并吡唑的7位引入不同的取代基,发现了强效微管蛋白抑制剂LL01。LL01不是P-gp底物,对多药耐药细胞、紫杉醇耐药肿瘤细胞同样有效,并...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：290 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．微管组装／拆卸的动态不稳定性??通常情况下，微管的末端不断交替的伸长和缩短，即动态不稳定性，被认为??是一种内在属性（如图２）
区，同时，ＩＩ区体积相应变小，容纳一些较小的??基团。ＩＩＩ?区是由?Ｐ?微管蛋白?Ｉｌｅ４、Ｔｙｒ５２、Ｇｌｎｌ３６、Ａｓｎｌ６７、Ｐｈｅｌ６９、Ｇｌｕ２００、??Ｖａｌ２３８、Ｔｈｒ２３９、Ｔｈｒ２４０、Ｌｅｕ２４２和Ｌｅｕ２５２形成的深疏水口袋，通过ｐ微管蛋??白?Ｇｌｕ２００、Ｔｙｒ２０２、Ｃｙｓ２４１、Ｌｅｕ２４８、Ａｌａ２５０、Ｌｅｕ２５５、Ａｌａ２５６、Ｍｅｔ２５９、Ｐｈｅ２６８、??Ａｌａ３１６、Ｖａｌ３１８和Ｉｌｅ３７８形成的极性沟槽与ＩＩ区相连。??鬮??Ｉ??图１．秋水仙碱、ＡＢＴ－７５１与微管蛋白的晶体结构（ＰＤＢ：?３ＵＴ５，?３ＨＫＣ）与结合模式图??在前期研究中，本课题组以秋水仙碱结合位点抑制剂ＡＢＴ－７５１与微管蛋白??的晶体结构（ＰＤＢ：?３ＨＫＣ）为基础，基于茚并吡唑这一优势结构，通过在茚并??吡唑的７位引入不同的取代基，发现了强效微管蛋白抑制剂ＬＬ０１［１％１５９］（图２）。??ＬＬ０１靶向微管蛋白秋水仙碱结合位点，抑制微管蛋白的聚合，使肿瘤细胞周期??３０??
?山东大学博士学位论文???停滞于Ｇ２／Ｍ期，诱导肿瘤细胞凋亡相关蛋白ＰＡＲＰ的裂解，活化ＣａｓｐａＳｅ－３，弓Ｉ??发肿瘤细胞的凋亡。ＬＬ０１对包含血液瘤、固体瘤在内的１０余种肿瘤细胞具有强??抑制作用，ＧＩ５Ｑ在ｎＭ水平，优于紫杉醇或与其活性相当。另外，ＬＬ０１不是Ｐ－??ｇｐ底物，对多药耐药细胞、紫杉醇耐药肿瘤细胞同样有效。ＬＬ０１在肝微粒体中??具有中等代谢稳定性，并具有良好的药代动力学性质和口服生物利用度（４１％）。??在ＨｅＰＧ２以及耐长春新碱ＫＢ／Ｖ肿瘤动物模型中，口服或皮下给药，ＬＬ０１能显??著抑制肿瘤的生长。??Ｈ?〇Ｅｔ??ＬＬ０１??图２．化合物ＬＬ０１??通过与秋水仙碱结合位点（ＰＤＢ：?３ＨＫＣ）的分子对接发现（图３），ＬＬ０１??的间位乙氧苯胺基团深入秋水仙碱结合位点的ＩＩＩ区，与Ｔｙｒｐ２０２和Ａｓｎｐｉ６７残??基形成氢键作用，比ＡＢＴ－７５１的对羟基苯基在ＩＩＩ区延伸得更远，占据的区域??空间更大。茚并吡唑母核部分牢牢的占据了ＩＩ区疏水性口袋，茚并吡唑３位的??氨基作为氢键供体与ＩＩ区中的Ｖａｌｐ２３８残基形成氢键作用。６位的乙氧基仅占??具了部分Ｉ区的疏水空腔，与ＡＢＴ－７５１中的对甲氧苯基部分相对应。此外，７位??的取代基团与Ｉ区伸向ａ微管蛋白界面的开放空腔相互作用，其末端的氨基与??界面上的Ｓｅｒａｌ７８残基形成氢键结合。ＡＢＴ－７５１等微管蛋白抑制剂在此区域没??有结合，ＬＬ０１这一独特的结合模式可能与其高抗肿瘤活性密切相关。??图３．化合物ＬＬ０１与微管蛋白模拟对接图（ＰＤＢ：?３ＨＫＣ）??３１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]抗体偶联药物发展与进展[J]. 宋洪彬,刘冬连,李鹏飞,赵季冬,曲妍霏. 药学学报. 2019(10)
[2]抗癌药物埃博霉素的生产及工艺发展[J]. 田露,薛仁政,张志敏,薛春仙,沈兰芳,龚国利. 生物技术通报. 2019(10)
[3]微管蛋白亚型及其功能[J]. 刁磊,刘明一,鲍岚. 中国细胞生物学学报. 2019(03)
[4]紫杉醇纳米水化药物在癌症治疗领域的研究进展[J]. 孙圆媛,高静宇,张峰. 基因组学与应用生物学. 2018(04)
[5]分子靶向抗肿瘤药物作用机制的研究进展[J]. 喻玮,裘云庆. 中国药物评价. 2013(05)
[6]作用于微管蛋白的小分子肿瘤血管阻断剂研究进展[J]. 王晓锋,谢蓝. 国际药学研究杂志. 2012(06)
[7]海洋生物抗肿瘤多肽海兔毒素10及其衍生物的研究进展[J]. 曹王丽,宋佳希,李芳秋. 医学研究生学报. 2011(11)
硕士论文
[1]茚并吡唑类衍生物的合成与抗肿瘤细胞增殖活性[D]. 姚艺莉.山东大学 2017
本文编号：2942040
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：290 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．微管组装／拆卸的动态不稳定性??通常情况下，微管的末端不断交替的伸长和缩短，即动态不稳定性，被认为??是一种内在属性（如图２）
区，同时，ＩＩ区体积相应变小，容纳一些较小的??基团。ＩＩＩ?区是由?Ｐ?微管蛋白?Ｉｌｅ４、Ｔｙｒ５２、Ｇｌｎｌ３６、Ａｓｎｌ６７、Ｐｈｅｌ６９、Ｇｌｕ２００、??Ｖａｌ２３８、Ｔｈｒ２３９、Ｔｈｒ２４０、Ｌｅｕ２４２和Ｌｅｕ２５２形成的深疏水口袋，通过ｐ微管蛋??白?Ｇｌｕ２００、Ｔｙｒ２０２、Ｃｙｓ２４１、Ｌｅｕ２４８、Ａｌａ２５０、Ｌｅｕ２５５、Ａｌａ２５６、Ｍｅｔ２５９、Ｐｈｅ２６８、??Ａｌａ３１６、Ｖａｌ３１８和Ｉｌｅ３７８形成的极性沟槽与ＩＩ区相连。??鬮??Ｉ??图１．秋水仙碱、ＡＢＴ－７５１与微管蛋白的晶体结构（ＰＤＢ：?３ＵＴ５，?３ＨＫＣ）与结合模式图??在前期研究中，本课题组以秋水仙碱结合位点抑制剂ＡＢＴ－７５１与微管蛋白??的晶体结构（ＰＤＢ：?３ＨＫＣ）为基础，基于茚并吡唑这一优势结构，通过在茚并??吡唑的７位引入不同的取代基，发现了强效微管蛋白抑制剂ＬＬ０１［１％１５９］（图２）。??ＬＬ０１靶向微管蛋白秋水仙碱结合位点，抑制微管蛋白的聚合，使肿瘤细胞周期??３０??
?山东大学博士学位论文???停滞于Ｇ２／Ｍ期，诱导肿瘤细胞凋亡相关蛋白ＰＡＲＰ的裂解，活化ＣａｓｐａＳｅ－３，弓Ｉ??发肿瘤细胞的凋亡。ＬＬ０１对包含血液瘤、固体瘤在内的１０余种肿瘤细胞具有强??抑制作用，ＧＩ５Ｑ在ｎＭ水平，优于紫杉醇或与其活性相当。另外，ＬＬ０１不是Ｐ－??ｇｐ底物，对多药耐药细胞、紫杉醇耐药肿瘤细胞同样有效。ＬＬ０１在肝微粒体中??具有中等代谢稳定性，并具有良好的药代动力学性质和口服生物利用度（４１％）。??在ＨｅＰＧ２以及耐长春新碱ＫＢ／Ｖ肿瘤动物模型中，口服或皮下给药，ＬＬ０１能显??著抑制肿瘤的生长。??Ｈ?〇Ｅｔ??ＬＬ０１??图２．化合物ＬＬ０１??通过与秋水仙碱结合位点（ＰＤＢ：?３ＨＫＣ）的分子对接发现（图３），ＬＬ０１??的间位乙氧苯胺基团深入秋水仙碱结合位点的ＩＩＩ区，与Ｔｙｒｐ２０２和Ａｓｎｐｉ６７残??基形成氢键作用，比ＡＢＴ－７５１的对羟基苯基在ＩＩＩ区延伸得更远，占据的区域??空间更大。茚并吡唑母核部分牢牢的占据了ＩＩ区疏水性口袋，茚并吡唑３位的??氨基作为氢键供体与ＩＩ区中的Ｖａｌｐ２３８残基形成氢键作用。６位的乙氧基仅占??具了部分Ｉ区的疏水空腔，与ＡＢＴ－７５１中的对甲氧苯基部分相对应。此外，７位??的取代基团与Ｉ区伸向ａ微管蛋白界面的开放空腔相互作用，其末端的氨基与??界面上的Ｓｅｒａｌ７８残基形成氢键结合。ＡＢＴ－７５１等微管蛋白抑制剂在此区域没??有结合，ＬＬ０１这一独特的结合模式可能与其高抗肿瘤活性密切相关。??图３．化合物ＬＬ０１与微管蛋白模拟对接图（ＰＤＢ：?３ＨＫＣ）??３１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]抗体偶联药物发展与进展[J]. 宋洪彬,刘冬连,李鹏飞,赵季冬,曲妍霏. 药学学报. 2019(10)
[2]抗癌药物埃博霉素的生产及工艺发展[J]. 田露,薛仁政,张志敏,薛春仙,沈兰芳,龚国利. 生物技术通报. 2019(10)
[3]微管蛋白亚型及其功能[J]. 刁磊,刘明一,鲍岚. 中国细胞生物学学报. 2019(03)
[4]紫杉醇纳米水化药物在癌症治疗领域的研究进展[J]. 孙圆媛,高静宇,张峰. 基因组学与应用生物学. 2018(04)
[5]分子靶向抗肿瘤药物作用机制的研究进展[J]. 喻玮,裘云庆. 中国药物评价. 2013(05)
[6]作用于微管蛋白的小分子肿瘤血管阻断剂研究进展[J]. 王晓锋,谢蓝. 国际药学研究杂志. 2012(06)
[7]海洋生物抗肿瘤多肽海兔毒素10及其衍生物的研究进展[J]. 曹王丽,宋佳希,李芳秋. 医学研究生学报. 2011(11)
硕士论文
[1]茚并吡唑类衍生物的合成与抗肿瘤细胞增殖活性[D]. 姚艺莉.山东大学 2017
本文编号：2942040
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