当前位置:主页 > 医学论文 > 药学论文 >

基于蛋白质结构的抗糖尿病天然产物作用靶点和机制研究

发布时间:2018-09-18 20:25
【摘要】:本文共包括两部分,第一章详细论述了金线莲苷衍生物C6对血管内皮生长因子B (VEGFb)-血管内皮生长因子受体1(VEGFR1)通路的抑制作用,综合评价C6对自发性2型糖尿病db/db小鼠模型的治疗作用,探讨其降糖作用机制:第二章则论述了新型11β-HSD1天然小分子抑制剂虚拟筛选及活性评价的研究过程。第一章本课题组前期对具有降糖降脂活性天然产物金线莲苷进行结构改造和修饰,通过化学合成法合成一系列衍生物C1-6,前期活性初筛显示C6可显著控制STZ诱导2型糖尿病大鼠血糖水平,且其治疗效果显著优于其他衍生物。本文通过计算机反向虚拟筛选技术发现其潜在的作用靶点为VEGFR1。为验证反向虚拟筛选的结果,本文成功表达并纯化VEGFb及其受体VEGFR1结合部分结构域,微量热泳动研究发现二者结合力极高,解离常数(Kd)为757±67.5 nM, C6可显著抑制VEGFb与VEGFR1的结合,EC50为5.37±0.79 μM,远低于其他衍生物。体内实验证实C6具有良好的体内抗糖尿病活性,能治疗并改善自发性2型糖尿病db/db小鼠的高血糖、胰岛素抵抗和高血脂等症状,提高糖尿病小鼠的糖耐量;降低肝脏及肾脏损伤程度,保护胰腺形态,抑制胰岛增生,维护胰岛细胞功能稳态;同时C6能降低心肌组织内、/EGFb-VEGFR1信号通路下游蛋白FATP3和FATP4的表达水平;说明其降糖机制为控制心脏和骨骼肌中脂肪酸的内皮摄取和运输,阻止异常的脂质沉积,增加肌肉葡萄糖摄取,最终达到治疗2型糖尿病的目的。综上所述,金线莲苷衍生物C6是一个新型小分子VEGFb-VEGFR1信号通路抑制剂,可作为潜在的2型糖尿病治疗候选药物。第二章糖皮质激素(Glucocorticoids, GCs)具有调节糖和脂肪的代谢、免疫反应、细胞增殖等作用,糖皮质激素的蓄积往往会导致代谢综合征的出现,包括肥胖、胰岛素抵抗、高血脂、高血压和内脏的脂肪堆积等。11p羟基类固醇脱氢酶1(11β-HSD1)是调节人体代谢的关键酶,其在NADPH辅助下催化无活性可的松还原成有活性氢化可的松,放大局部活性糖皮质激素水平,而抑制11β-HSD1可恢复外周组织对胰岛素的敏感性,因此11β-HSD1成为当今治疗糖尿病研究热点。天然产物因其骨架结构丰富、药理作用广泛及相对低毒性等优势,成为当今最大的药物来源。本文通过计算机虚拟筛选技术,从ZINC天然产物数据库及本课题组324个天然产物中筛选潜在的11β-HSD1抑制剂,然后通过微量热泳动技术评价课题组评分前20的化合物与11β-HSD1的结合力,并采用HPLC-MS/MS方法评价其体外抑制活性,最后采用蛋白质晶体学技术尝试得到活性天然产物与11β-HSD1的共结晶。本文发现一个天然活性11β-HSD1抑制剂,其1C50为1.86μM且可与重组人11β-HSD1显著结合(Kd=256±11μM),虽然暂时未获得分辨率较高的晶体结构,但计算机对接发现该化合物可有效占据11β-HSD1的活性位点,是极具有潜力的先导化合物,为11β-HSD1抑制剂的研发提供理论和实验基础。
[Abstract]:The first chapter discusses the inhibitory effect of Clematis glycoside derivative C6 on vascular endothelial growth factor B (VEGFb) - vascular endothelial growth factor receptor 1 (VEGFR1) pathway in detail, evaluates the therapeutic effect of C6 on spontaneous type 2 diabetic db / DB mice, and explores its hypoglycemic mechanism. The second chapter discusses the novel mechanism of action. Chapter 1: The structure modification and modification of the natural product of eleanosine, which has hypoglycemic and lipid-lowering activity, were carried out in the early stage. A series of derivatives C1-6 were synthesized by chemical synthesis. The preliminary screening showed that C6 could significantly control STZ-induced type 2 diabetes mellitus. In order to verify the results of the reverse virtual screening, we successfully expressed and purified some of the binding domains of VEGFb and its receptor, VEGFR1, and found that the binding force of the two domains was detected by microthermophoresis. The dissociation constant (Kd) was 757 65507 Glucose tolerance in mice with urinary disease; decreased liver and kidney damage, protected pancreatic morphology, inhibited islet proliferation, and maintained islet function homeostasis; C6 also decreased the expression of FATP3 and FATP4 downstream proteins of / EGFb-VEGFR1 signaling pathway in myocardial tissue; indicating that the mechanism of lowering blood glucose was to control the fatty acids in heart and skeletal muscle. In summary, Clematis glycoside derivative C6 is a novel small molecule inhibitor of VEGFb-VEGFR1 signaling pathway and can be used as a potential candidate drug for the treatment of type 2 diabetes. Chapter 2 Glucocorticoid Glucocorticoid accumulation often leads to metabolic syndrome, including obesity, insulin resistance, hyperlipidemia, hypertension and visceral fat accumulation. 11p-hydroxysteroid dehydrogenase 1 (11beta-HSD1) is the key enzyme in regulating human metabolism, and its accumulation in NADP. H-assisted reduction of inactive cortisone to active hydrocortisone enlarges locally active glucocorticoid levels, and inhibition of 11-beta-HSD1 restores insulin sensitivity in peripheral tissues. Therefore, 11-beta-HSD1 has become a hot topic in the treatment of diabetes mellitus. In this paper, the potential 11 beta-HSD1 inhibitors were screened from ZINC natural product database and 324 natural products by computer virtual screening technology, and then the binding force between the compounds in the first 20 scores and 11 beta-HSD1 was evaluated by microcalorimetric swimming technique, and the binding force between the compounds in the first 20 scores and 11 beta-HSD1 was evaluated by HPLC-MS/M. S method was used to evaluate its inhibitory activity in vitro, and protein crystallography was used to try to obtain the co-crystallization of the active natural product with 11 beta-HSD1. A natural active 11 beta-HSD1 inhibitor, whose 1C50 was 1.86 mu M, was found to bind significantly to recombinant human 11 beta-HSD1 (Kd = 256 + 11 mu M), although no high resolution crystal structure was obtained for the time being. However, computer docking showed that the compound could occupy the active site of 11 beta-HSD1 effectively, and it was a promising lead compound, providing theoretical and experimental basis for the research and development of 11 beta-HSD1 inhibitors.
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:R914;R965

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;糖尿病[J];国外科技资料目录.医药卫生;1998年10期

2 ;糖尿病[J];国外科技资料目录.医药卫生;1998年01期

3 仝小林;;糖尿病9问(上)[J];药物与人;2007年03期

4 王秋月,刘国良;生活习惯与糖尿病[J];医师进修杂志;2000年09期

5 陈广耀;抗糖尿病中药开发前景展望[J];中国新药杂志;2000年07期

6 太田康晴,庄祥云;糖尿病[J];日本医学介绍;2000年08期

7 ;糖尿病[J];国外科技资料目录.医药卫生;2000年06期

8 ;糖尿病[J];国外科技资料目录.医药卫生;2000年08期

9 ;糖尿病[J];国外科技资料目录.医药卫生;2000年11期

10 林兰;倪青;董彦敏;;糖尿病中西医结合研究的思路与方法[J];医学研究通讯;2001年09期

相关会议论文 前10条

1 吴东方;庄跃宏;陈秀芳;赵丽娜;杨晓东;唐茂林;;胰岛素依赖型糖尿病对大鼠随意皮瓣存活能力的影响[A];中国解剖学会2012年年会论文文摘汇编[C];2012年

2 崔瑾;韩姣姣;李凤翱;李凤翱;汤绍芳;刘萍;邱明才;张鹏;;1,25-二羟维生素D3对糖尿病大鼠肺脏病变的保护作用[A];中华医学会第十二次全国内分泌学学术会议论文汇编[C];2013年

3 郑滨珠;袁凤山;杨润桥;;自体干细胞激活疗法治疗糖尿病大鼠过程中血细胞及生化改变[A];中华医学会第十二次全国内分泌学学术会议论文汇编[C];2013年

4 刘铜华;吕仁和;高彦彬;;中医药防治糖尿病及并发症的作用途径[A];糖尿病(消渴病)中医诊治荟萃——全国第五次中医糖尿病学术大会论文集[C];1999年

5 石凤英;王尧;;灵芝对糖尿病大鼠肾脏形态学及微量白蛋白尿的作用[A];中国康复医学会第三次康复治疗学术大会论文汇编[C];2002年

6 陈名道;李荣英;邵莉;;糖尿病饮食治疗的若干进展[A];中国营养学会第九次全国营养学术会议论文摘要汇编[C];2004年

7 仝小林;李洪皎;;糖络并重治疗2型糖尿病[A];第九次全国中医糖尿病学术大会论文汇编[C];2006年

8 李筱荣;李艳;刘巨平;袁佳琴;;糖尿病大鼠血—视网膜屏障损伤的实验研究[A];中华医学会第十二届全国眼科学术大会论文汇编[C];2007年

9 杨毅;陈江华;王晶晶;秦岭;;雷帕霉素对糖尿病大鼠肾脏组织增殖和肥大的抑制作用[A];2007年浙沪两地肾脏病学术年会资料汇编[C];2007年

10 祁少海;刘坡;舒斌;谢举临;徐盈斌;黄勇;毛任翔;刘旭盛;;不同深度糖尿病大鼠烫伤模型的制备[A];第八届全国烧伤外科学年会论文汇编[C];2007年

相关重要报纸文章 前10条

1 郭赛珊 梁晓春 潘明政;中西医结合治疗糖尿病慢性并发症可显著改善症状[N];中国中医药报;2007年

2 本报记者 王乐羊;中西医结合防治糖尿病大有可为[N];中国中医药报;2002年

3 北京协和医院 梁晓春;对中医治糖尿病并发症研究的思考[N];中国中医药报;2011年

4 刘燕玲;肥胖是糖尿病的源头[N];健康报;2006年

5 仝小林;糖尿病慢性并发症论治[N];中国中医药报;2003年

6 汪敏;糖尿病皮肤易损元凶找到[N];卫生与生活报;2003年

7 林兰;中西医结合治疗糖尿病的前景[N];中国中医药报;2007年

8 北京协和医院中医科主任 梁晓春;糖尿病周围神经病变的中西医治疗进展[N];中国医药报;2009年

9 本报记者 刘艳芳;糖尿病干预不能忽视抗氧化[N];中国食品报;2012年

10 谭小月;糖尿病与肾病关系研究的新进展[N];中国中医药报;2004年

相关博士学位论文 前10条

1 冯伟伟;苹果酸铬对2型糖尿病大鼠的降血糖活性、作用机制及安全性初探[D];江苏大学;2015年

2 刘宇;糖尿病来源的骨髓间充质干细胞治疗心肌梗死的相关研究[D];第四军医大学;2015年

3 李维辛;GLP-1受体激动剂治疗糖尿病的循证评价和对糖尿病大鼠胃动力影响的机制研究[D];兰州大学;2012年

4 田丽;糖尿病周围神经病运动纤维的早期评价[D];天津医科大学;2014年

5 柳忠豪;糖尿病对口腔种植体骨整合影响的作用机制研究[D];山东大学;2015年

6 李波;饱和富氢液对糖尿病神经病变的保护作用及机制研究[D];天津医科大学;2015年

7 米佳;Vaspin调控糖尿病炎症通路及苦酸通调法的干预机制研究[D];长春中医药大学;2015年

8 林宣佑;从SCAP/SREBP脂代谢信号转导途径探讨苦酸通调方调控2型糖尿病胰岛素抵抗的作用机制[D];长春中医药大学;2015年

9 齐月;木丹颗粒治疗痛性糖尿病周围神经病变的实验研究[D];辽宁中医药大学;2015年

10 王云;糖基化终末产物介导的平滑肌病变在糖尿病结肠动力障碍中的作用研究[D];南京医科大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 田宝明;低血糖指数挂面的研制及其对糖尿病大鼠糖脂代谢影响的研究[D];西南大学;2015年

2 黄琼;姜黄素对糖尿病大鼠肺组织损伤的保护作用及其可能机制[D];湖北科技学院;2015年

3 褚淑蕾;PI3k-Akt信号通路在2型糖尿病大鼠易发心房颤动中的介导作用[D];福建医科大学;2015年

4 石鹰;二膦酸盐对糖尿病大鼠下颌骨骨折愈合影响的实验研究[D];河北联合大学;2014年

5 郑嫦;CNP对Ach引起的糖尿病大鼠胃平滑肌收缩增强的影响及IGF-1的干预效应[D];延边大学;2015年

6 李宁;益气养阴活血方对糖尿病大鼠大血管NF-κB表达的影响[D];河北医科大学;2015年

7 王婉秋;辛伐他汀对2型糖尿病动脉硬化大鼠血浆VEGF、TGF-β1及CTRP3水平的影响研究[D];石河子大学;2015年

8 宋倩;2型糖尿病患者血清TLR-4水平与骨密度及影响因素关系研究[D];河北医科大学;2015年

9 王丽霞;TLR4及相关炎症因子在糖尿病大鼠心脏、肝脏和肾脏中的表达[D];河北医科大学;2015年

10 孙雪培;极长链脂肪酸与2型糖尿病大鼠脑Aβ生成的关系研究[D];河北医科大学;2015年



本文编号:2249017

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/yixuelunwen/yiyaoxuelunwen/2249017.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户e5797***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com