RORγ新型小分子抑制剂的发现研究

发布时间：2018-03-17 05:29

  本文选题：维甲酸受体相关的孤儿受体　切入点：Th17细胞　出处：《吉林大学》2016年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：维甲酸受体相关的孤儿受体(retinoic acid receptor-related orphan receptors,RORs)是一类配体依赖的转录因子,在生殖发育、生理节律调节、新陈代谢紊乱、炎症发生以及免疫系统调节等一系列生理病理过程中扮演重要角色。RORs是核受体超家族中的一员,包括RORα、RORβ、RORγ三个亚型。RORα主要分布在肝脏、骨骼肌、皮肤、肺、脂肪组织、肾脏、胸腺、大脑和血液中,与肝糖原异生、脂代谢、动脉粥样硬化等生理病理过程有关。RORβ主要分布在中枢神经系统中,包括大脑、视网膜和松果腺,主要与脊髓、丘脑、小脑皮质对敏感信息的处理方面有关。RORγ高表达于胸腺中,在肾脏、肝脏、心脏、骨骼肌、脂肪组织、睾丸、前列腺、胰腺中也有分布,与类风湿性关节炎、牛皮癣、多发性硬化症等自身免疫病有关。自身免疫病是一种与内分泌、环境、遗传等因素有关的多因素疾病。目前,发病率约占世界人口的6%。自身免疫病正在威胁着人类的健康,且不易被治愈。Th17细胞与自身免疫病及某些炎症性疾病有着密切的联系。孤儿受体RORγ正因其可以影响Th17细胞的发育而受到广泛关注。Th17细胞分泌的细胞炎症因子白介素-17(interleukin,IL-17),可以引发炎症或引起自身免疫病的发生。通过调节RORγ的活性,从而调节Th17细胞的分化和控制IL-17的分泌,进而得到治疗效果。因此,RORγ在Th17细胞调节的疾病中是一个潜在的药物靶标。孤儿受体因其内源性配体不明确而得名。最近的研究已报道了很多孤儿受体的合成配体。苯环酰胺类药物T1317原本是肝X受体(LXR)的激动剂,后来Scripps研究所发现也可以作为RORγ的抑制剂。Scripps研究所、葛兰素史克公司等研发部门已报道了若干RORγ的小分子抑制剂,包括SR1001、SR2211、SR1555、TMP778等。此外,天然产物地高辛及其衍生物、熊果酸等也是RORγ的选择性小分子抑制剂。本论文旨在探寻针对RORγ为靶点的新型骨架小分子抑制剂。围绕这一宗旨,做了如下工作:带有6个组氨酸标签的目的蛋白h RORγ-LBD野生型及其突变型h RORγ-LBD(C455E)以p ET24a为载体,在大肠杆菌原核系统中成功表达。经镍柱亲和层析纯化和分子筛层析纯化,得到高纯度的目的蛋白。野生型蛋白供结合能力测试实验用,突变型蛋白供结晶实验用。本论文通过基于结构的虚拟筛选和基于配体的虚拟筛选方法,从Chem Bridge化合物库115万个小分子中筛选得到28个候选化合物。通过高通量筛选Alpha Screen、TSA和Luciferase三种方法对28个候选化合物进行结合能力测试。其中,Alpha Screen实验是测试配体小分子干扰蛋白RORγ-LBD与共招募因子相互作用的实验;TSA实验是测试配体小分子稳定蛋白RORγ-LBD热变性能力的实验;Luciferase实验是测试配体小分子对蛋白RORγ-LBD转录能力干扰的实验。结果分析后得到具有改造潜力的N-苯基-2-(N-苯基苯基磺酰胺)乙酰胺骨架小分子C11(Alpha Screen实验IC50:62.58μM;Luciferase实验IC50:4.54μM;TSA实验ΔTm:1.8oC)。为提高该类化合物的抑制活性,将化合物C11的结构进行优化改造得到30个衍生物,其中抑制活性最好的3个衍生物为29、36、39。在蛋白水平上其抑制活性与化合物C11比较,分别提高约80倍、60倍和280倍,IC50结果分别是0.77μM,1.07μM和0.22μM。细胞水平选择性实验结果表明化合物36和39优于29。综合比较化合物36和39的活性,蛋白水平实验表明化合物39(Alpha Screen实验IC50:0.22μM)的抑制效果是化合物36的5倍(Alpha Screen实验IC50:1.07μM)。最终选择化合物39用于与蛋白h RORγ-LBD(C455E)复合物做共结晶实验。晶体经X射线衍射分辨率为3.0?,初步可见小分子与蛋白的结合模式。晶体结构仍在数据解析中。但是,若想完整地解释复合物晶体的结合模式,还应将结晶条件进一步优化。本论文实验结果表明:发现N-苯基-2-(N-苯基苯基磺酰胺)乙酰胺骨架化合物可作为维甲酸受体相关的孤儿受体RORγ的一类新型抑制剂骨架。在这类化合物中39抑制效果显著,且在细胞实验上选择性较好。其复合物晶体结构有助于小分子与蛋白相互作用关系的分析。化合物39是RORγ靶标的一个非常具有发展前景的小分子抑制剂。此化合物目前的研究进展为进一步研发此类化合物作为先导化合物,奠定了坚实基础;为核受体小分子配体的探寻提供了新思路;为抗炎类药物研发提供帮助。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R943

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本文编号：1623386