当前位置:主页 > 医学论文 > 药学论文 >

基于p53-MDM2靶点的氧化吲哚化合物的设计及其抗肿瘤机制研究

发布时间:2020-06-01 07:25
【摘要】:肿瘤被作为多基因疾病,一旦控制细胞增殖的基因有缺陷就会导致生长调节的失控。研究表明,p53作为控制保护细胞恶性转移主要通路的肿瘤抑制因子,具有抑制或阻止细胞增殖和转化、维持基因组稳定的功能;mdm2是p53的重要调节因子,它的表达产物MDM2蛋白能与p53相互结合,可以抑制p53的正常生物学功能,进而诱导肿瘤的产生和发展。因此,阻断MDM2和p53的相互作用可以抑制MDM2的过度表达而释放p53的正常功能,鉴于此,遏制MDM2蛋白对p53的作用被认为是抗肿瘤的主要靶点之一。到目前为止,已有大量文献报导了多种结构类型的小分子p53-MDM2结合抑制剂,其中基于天然产物骨架的杂环螺环氧化吲哚类小分子抑制剂已能够实现抑制p53-MDM2的结合作用,此类化合物显示其体外活性是最高的,但并非所有的化合物都能显示出明显的体内抗肿瘤活性。为了得到更高效的p53-MDM2结合抑制剂,本课题设计以p53-MDM2为靶点,利用药物设计的药效团骨架迁移原理,以氧化吲哚为基本骨架,在结构上引入了活性基团异VA唑,设计了新型氧化吲哚化合物,通过体外细胞水平和体内动物实验研究了该新型氧化吲哚化合物的抗肿瘤活性,并对其调控p53通路的抗肿瘤机制进行了研究。现将本论文的工作总结如下:(1)针对p53-MDM2靶点,以不同取代的氧化吲哚,(E)-硝基异VA唑芳烯烃与脯氨酸、肌氨酸和硫代脯氨酸这三种不同的氨基酸分别进行反应,乙腈作为溶剂,反应经1,3-偶极子3+2环加成合成获得了42个新型氧化吲哚化合物,产率高达90%,dr值达到20:1,结构经1H NMR、13C NMR和HR-ESI-MS确证。(2)以所合成的42个新型氧化吲哚化合物为研究对象,采用MTT法开展了肺癌细胞A549的细胞毒性实验,结果发现了大部分化合物对A549细胞具有中等到强的增殖抑制活性,尤其是化合物5hh(IC50=15.574?m)和化合物6hh(IC50=10.842?m)对A549细胞的抑制活性都优于阳性对照药顺铂(IC50=18.794?m),且与阳性对照药Nutlin-1(IC50=11.53?M)活性相当,并且都具有浓度梯度依赖性和时间梯度依赖性。在此基础上,选取了MDM2蛋白分子进行了分子对接实验,初步探讨了化合物5hh和化合物6hh与MDM2蛋白的作用模式和结合能力,进一步验证了所设计的小分子化合物与p53-MDM2靶点有关。(3)为了进一步探讨化合物5hh和化合物6hh的抗肿瘤机制,本研究从细胞增殖、细胞凋亡、细胞周期、细胞迁移和侵袭等方面探索了化合物5hh和化合物6hh的抗肿瘤机制。首先以软琼脂集落形成实验和细胞平板克隆形成实验考察了化合物5hh和化合物6hh对肺癌细胞A549的增殖能力变化,结果表明了化合物5hh和化合物6hh都能明显抑制A549细胞的增殖,并呈浓度依赖性(P0.01)。之后通过细胞形态学观察、AO/EB荧光染色和Annexin V-FITC/PI双染法探索了化合物5hh和化合物6hh诱导A549细胞后的细胞凋亡情况,结果发现不同浓度的化合物5hh和化合物6hh都能引起A549细胞产生不同程度的凋亡。接着以PI单染法结合流式细胞仪检测了经化合物5hh和化合物6hh诱导后的细胞周期的变化,结果发现经化合物5hh和化合物6hh诱导后的细胞被阻滞于G0/G1期。在此基础上,采用WB实验和RT-PCR实验检测了p53和MDM2的蛋白和m RNA的表达,结果发现经化合物5hh和化合物6hh诱导后的A549细胞,其p53的蛋白和m RNA均呈上调表达,MDM2蛋白和m RNA均表达下调,这不仅再次证明了设计的小分子化合物与p53-MDM2靶点有关,还推测化合物5hh和化合物6hh可能是因为激活了p53信号通路,发挥其启动肿瘤细胞凋亡和中止细胞增殖的作用,进而达到抗肿瘤的效果。同时通过WB实验检测了凋亡相关因子Bax和Bcl-2蛋白的表达,结果发现化合物5hh和化合物6hh在诱导A549细胞凋亡的同时,引起了蛋白Bax/Bcl-2比例的上调,表明了Bax蛋白和Bcl-2蛋白在化合物5hh和化合物6hh诱导A549细胞的凋亡过程中起着重要的调控作用。经细胞划痕实验、Transwell小室迁移和侵袭实验初步考察了化合物5hh和化合物6hh对肺癌细胞A549的迁移和侵袭能力的影响,结果发现化合物5hh和化合物6hh都能抑制A549细胞的迁移和侵袭。由WB实验分析发现化合物5hh和化合物6hh可下调MMP-2蛋白和VEGF的蛋白的表达来抑制肺癌细胞A549的迁移和侵袭,从而达到抗肿瘤的效果。(4)为了进一步探究化合物5hh和化合物6hh的体内抗肿瘤活性,本研究成功建立了Lewis肺癌小鼠移植瘤模型,体内动物实验结果证明了化合物5hh在高浓度时具有良好的体内抗肿瘤活性。综上,本研究结果表明了针对p53-MDM2靶点设计的化合物5hh和化合物6hh均具有抑制肺癌细胞A549的增殖、生长和转移的能力,且化合物5hh在高浓度时具有良好的体内抗肿瘤活性。本研究为新型氧化吲哚化合物的进一步开发和临床应用提供了理论和实验依据,为我们开发新一代抗肿瘤药物及药物机制研究提供了有价值的参考。
【图文】:

晶体结构模型,复合物


贵州大学 2018 届博士研究生学位论文结合位点,,进而达到抑制二者相互结合作用的效果。研究基础是目前获得普遍认可的p53和MDM2复合物晶体结构模型。对p53 N端的11个氨基酸和MDM2 N端的109个氨基酸片段形成的复合物晶体的X衍射分析显示,MDM2的p53结合区域含有一个深的疏水性裂隙,其主要是由芳香性和疏水性氨基酸残基通过两性α-螺旋和β-折叠形成的,在与MDM2接近时,p53上的结合部位可以被诱导构成一个含有2.5个螺旋的两性α-螺旋(图1-1),其疏水面深深插入MDM2的裂隙中(Chen etal., 1993)。

异喹啉酮,衍生物


图 1-5 部分异喹啉酮类衍生物Fig.1-5 Some isoquinolones dervatives酮衍生物(isoindolinone derivatives)ardcastle 等人首次提出了作为 p53-MDM2 结初通过活性筛选得到了三个异吲哚酮化合物过结构改造优化合成得到了化合物 57 个,并良好的先导化合物(图 1-6),即化合物 17(0= 5.3 μM),经 western blot 实验结果表明,和细胞活性都有着很好的一致性,并且蛋白度呈现出良好的线性关系。随后,基于核磁tural biology)的方法,该课题组进行构效关系得它的IC50值为 0.17 μM,且该化合物在肿瘤
【学位授予单位】:贵州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:R91;R96

【参考文献】

相关期刊论文 前6条

1 陈建忠;;查尔酮类化合物的抗肿瘤活性及其构效关系研究进展[J];中国药房;2014年05期

2 胡春萍;蔡雪婷;胡婷婷;卢悟广;曹鹏;;木犀草素诱导非小细胞肺癌细胞株A549凋亡和G_2周期阻滞[J];中国中药杂志;2012年09期

3 庄春林;缪震元;盛春泉;姚建忠;张万年;;干扰p53-MDM2蛋白相互作用的小分子抑制剂的研究进展[J];中国药物化学杂志;2010年05期

4 宋浩斌;曹胜利;郑晓霖;;磺酰胺类抗肿瘤药物研究进展[J];中国新药杂志;2009年02期

5 左学兰;周颖;李瑞芳;冯颖倩;何莉;刘明辉;;柚皮素诱导K562细胞凋亡与Caspase-3/Caspase-8酶活性及FAS/FASL蛋白表达的关系[J];中国实验血液学杂志;2008年02期

6 张晶;杨静;汤宏斌;;异甘草素对人宫颈癌细胞增殖的抑制作用[J];中国药理学与毒理学杂志;2005年06期



本文编号:2691149

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/yixuelunwen/yiyaoxuelunwen/2691149.html


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

版权申明:资料由用户fb938***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