基于BODIPY母核的羧酸酯酶1特异性荧光探针底物的设计研发

发布时间：2018-04-11 16:00

  本文选题：羧酸酯酶 + BODIPY母核　； 参考：《药学学报》2017年01期

【摘要】：羧酸酯酶1(carboxylesterase 1,CE1)是哺乳动物体内分布的一种重要的丝氨酸水解酶,广泛参与多种内外源性酯类化合物(包括胆固醇酯等内源物,以及酯类药物及杀虫剂等外源物)的水解代谢。本研究基于人羧酸酯酶1(hCE1)偏好底物的结构特征,选取8-羧酸-BODIPY为荧光母核,设计合成了4种BODIPY-8-羧酸酯衍生物,进而通过单酶筛选和酶抑制实验考察了hCE1催化4种酯类底物的特异性。研究发现,BODIPY-8-羧酸酯的醇基部分越小,hCE1对底物的选择性越高,BODIPY-8-羧酸甲酯(BCM)和BODIPY-8-羧酸乙酯(BCE)均可以作为hCE1的特异性荧光探针底物。在此基础上,选择了水解速率更快的BCM为hCE1探针底物,进一步考察了BCM在人肝微粒体(HLM)和hCE1单酶中的水解动力学,并借助该底物开展了hCE1抑制剂的高效表征研究。研究发现BCM在HLM和hCE1中的酶动力学行为及K_m值非常接近,表明hCE1是HLM中参与BCM水解的主要代谢酶。此外,抑制剂表征实验表明BCM可用于hCE1抑制剂的高效筛选与评价,且可用HLM代替hCE1单酶进行酶抑制剂的筛选与评价。
[Abstract]:Carboxylesterase (1(carboxylesterase 1) is an important serine hydrolase distributed in mammals. It is widely involved in the hydrolysis and metabolism of many endogenous esters, including cholesterol esters, esters and pesticides.Based on the structure characteristics of human carboxylesterase 1hCE1, four kinds of BODIPY-8carboxylate derivatives were designed and synthesized by selecting 8-carboxylic acid -BODIPY as fluorescent parent nucleus.The specificity of four esters catalyzed by hCE1 was investigated by single enzyme screening and enzyme inhibition experiments.It is found that the smaller the alcohol base portion of BODIPY-8carboxylate is, the higher the selectivity of BCM-BODIPY-8-carboxylate methyl ester (BCM-1) and the carboxylate ethyl ester BODIPY-8-carboxylate (hCE1) can be used as the specific fluorescent probe substrates of hCE1.It was found that the kinetic behavior of BCM in HLM and hCE1 was very close to K _ S _ m, indicating that hCE1 was the main metabolic enzyme involved in BCM hydrolysis in HLM.In addition, BCM can be used in the screening and evaluation of hCE1 inhibitors, and HLM can be used to screen and evaluate enzyme inhibitors instead of hCE1.
【作者单位】： 大连理工大学精细化工国家重点实验室;中国科学院大连化学物理研究所;大连医科大学;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(81302793,81473181,21572029) 精细化工国家重点实验室资助项目(KF1504;KF1408)
【分类号】：R963

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本文编号：1736683