靶向肿瘤能量代谢途径的药物发现

发布时间：2020-09-24 16:33

　　 本文共包括两个章节,第一章介绍了靶向肾型谷氨酰胺酶(KGA)的抗肿瘤化合物PSBK的发现过程以及评价了其体内外的抗肿瘤活性。第二章则论述了2型己糖激酶(HK2)小分子天然产物抑制剂的虚拟筛选以及活性评价的过程。第一章肾型谷氨酰胺酶(Kidney-type glutaminase,KGA)是一种线粒体酶,主要将谷氨酰胺代谢产生谷氨酸和氨,是谷氨酰胺代谢的第一步酶,并过表达于多种癌症中,近年来被认为是一个很有潜力的癌症治疗靶标。基于结构的虚拟配体筛选预测毛酸浆内酯K(一种来自毛酸浆的新型去甲醇酯化合物)是潜在的KGA抑制剂。酶活性抑制测定和微量热泳实验证实了毛酸浆内酯K能够与KGA靶向结合并且抑制其活性。另外,毛酸浆内酯K对一些人类癌细胞系如SW1990和HCC827-ER表现出强效的抗增殖作用。它阻断了SW1990中的谷氨酰胺代谢,导致细胞内谷氨酰胺水平的增加和谷氨酸及其下游代谢物的减少。毛酸浆内酯K也显著抑制SW1990移植瘤小鼠模型中的肿瘤生长。有趣的是,毛酸浆内酯K可以逆转HCC827-ER细胞对厄洛替尼的耐药性,且与己糖激酶2抑制剂有协同作用,增强其对SW1990细胞的增殖抑制作用。第二章己糖激酶2(Hexokinase 2,HK2)是糖酵解途径第一步中的限速酶,与正常细胞相比,其在癌细胞中高水平表达。HK2由于其在肿瘤发生和转移过程中的关键作用,使其成为癌症靶向治疗的新靶点。通过对实验室内部天然产物数据库中的天然产物进行基于结构的虚拟配体筛选,通过筛选发现来自灵芝的一个新的类固醇衍生物(22E,24R)-6β-甲氧麦角甾-7,9(11),22-三烯-3β,5α-二醇(2)与HK2具有显著的计算结合自由能,预测其与HK2具有高结合亲和力。根据这一预测,选择化合物2连同来自该药材的其他12个类固醇类似物(1,3-13)用于进一步的微量热泳动实验,酶抑制实验和肿瘤细胞抑制的测定,最后确认化合物2为一个高效的HK2抑制剂。作为第一个来源于天然产物的HK2抑制剂,化合物2可被认为是靶向HK2用于癌症治疗的潜在药物候选物。
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R91
【部分图文】：

KGA的分子筛纯化图

图 2.3 分子筛后的蛋白样品 SDS-PAGE 考马斯亮蓝染色图:lane1:14.5ml, lane 3: 15ml, Lane 4: 15.5ml, lane 5: 16ml, lane 6: 16.5ml, lan第三节． PSBK 体外 KGA 酶活性抑制试验其抑制形式

图 3.1 KGA 酶活性检测原理示意图。酶抑制剂对酶的抑制主要有 3 种形式：竞争性抑制、非竞争性抑制以及无竞性抑制。竞争性抑制剂一般为底物类似物，就像 DON，与底物谷氨酰胺竞争的结合催化口袋，其对米氏方程曲线的影响为，不影响最大反应速率 Vmax，

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本文编号：2825973