非磺酰胺類NAE抑制劑及煙酸類BoNT抑制劑的發(fā)現(xiàn)與優(yōu)化研究.pdf

1、近年來，腫瘤發(fā)病率不斷升高，患病人數(shù)急劇增加，大部分臨床抗腫瘤藥物存在治療效果低、毒副作用大、易產(chǎn)生耐藥性等問題，急需研發(fā)新作用機制抗腫瘤藥物。本論文采用虛擬篩選方法對Neddylation通路中關鍵的NAE酶進行小分子抑制劑篩選、優(yōu)化及抗腫瘤活性研究。
　　肉毒毒素是一類高致死性毒素，其中A型易被發(fā)展成生化武器，B型常見于食物中毒。目前解毒劑主要是抗肉毒馬血清，存在易過敏、保存條件苛刻等缺點，有必要研發(fā)新型小分子解毒劑應對市場需

2、求。
　　一、非磺酰胺類NAE抑制劑的發(fā)現(xiàn)、優(yōu)化及抗腫瘤活性研究
　　Neddylation通路是細胞內(nèi)非常重要的非溶酶體蛋白降解途徑，是真核細胞維持胞內(nèi)蛋白平衡、調(diào)節(jié)細胞周期、維持細胞存活的重要調(diào)節(jié)通路。Neddylation通路與泛素化通路類似，主要通過泛素活化酶(E1，NAE)、泛素結(jié)合酶(E2)和泛素連接酶(E3)逐級催化，將泛素或泛素類似物(NEDD8)標記到靶蛋白上，從而將蛋白進行修飾或降解。Cullin-RIN

3、G連接酶(CRLs)作為泛素連接酶的重要組成部分，是Neddylation通路及調(diào)控的關鍵信號蛋白，在控制細胞蛋白的降解中起到重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，多種腫瘤細胞中存在NEDD8通路過度表達導致CRLs非正常激活的現(xiàn)象。NAE抑制劑能從Neddylation通路上游抑制整個通路，干擾CRL靶蛋白的降解，導致靶蛋白在胞內(nèi)蓄積。持續(xù)的Neddylation通路抑制能夠引發(fā)細胞周期依賴性的DNA再復制，導致細胞周期紊亂，DNA合成失調(diào)，最終誘導細

4、胞凋亡。
　　MLN4924是第一個選擇性NAE抑制劑，已進入臨床I期試驗階段。本文采用新的共價鍵結(jié)合篩選策略，發(fā)現(xiàn)一類新結(jié)構(gòu)NAE抑制劑，在此基礎上優(yōu)化獲得非磺酰胺類NAE抑制劑。首先，我們基于虛擬篩選得到的骨架，設計合成出10個磺酰胺衍生物和7個非磺酰胺類化合物，體外抗腫瘤活性研究表明，磺酰胺基團引入后對抗腫瘤活性影響較小。在此基礎上我們設計新的非磺酰胺衍生物21個化合物，篩選獲得最佳化合物22g，對HCT116的IC50達到

5、100nM。
　　二、煙酸類BoNT抑制劑的優(yōu)化設計及活性研究
　　課題組前期發(fā)現(xiàn)了一類煙酸類小分子化合物，具有優(yōu)異的BoNT抑制活性，并且還具有廣譜解毒活性，對肉毒毒素和破傷風毒素具有顯著解毒活性。進一步研究發(fā)現(xiàn)，該類化合物動物模型體內(nèi)不穩(wěn)定，硫醚鍵易發(fā)生斷裂降解。為提高其穩(wěn)定性，我們采用生物電子等排原理設計合成出亞砜、砜和醚類新化合物5個。動物模型研究發(fā)現(xiàn)其中化合物2b顯示出優(yōu)異的A型BoNT中毒小鼠解毒活性，中毒小鼠存