谷胱甘肽-S-轉硫酶Mu二價潛抑制劑設計、合成及表征.pdf

1、谷胱甘肽-S-轉硫酶(glutathione-S-transferases，GST; EC2.5.1.18)催化還原型谷胱甘肽(GSH)和親電配體加合，廣泛分布于各種細胞中。其中人胞質(zhì)GSTs有α，μ，ω，π，θ，ζ六大類同工酶。腫瘤細胞胞內(nèi)GST主要是同工酶π即hGSTP、α即hGSTA和μ即hGSTM;這些同工酶催化GSH與各種非營養(yǎng)物質(zhì)（包括細胞毒性抗腫瘤藥物）生物轉化。hGSTP在多數(shù)耐藥實體瘤細胞中高表達，其催化抗腫瘤藥物的生

2、物轉化及參與細胞凋亡信號轉導是腫瘤細胞耐藥機制之一，其選擇性抑制劑可作為腫瘤化療增敏劑。在部分耐藥腫瘤細胞中，hGSTM被誘導表達，GSTM的選擇性抑制劑也有可能是強效的抗腫瘤藥物增敏劑。
　　GST是雙底物酶，每個活性中心有結合GSH的G位點及結合疏水底物的H位點。GST的單價產(chǎn)物同步結合在一個活性中心的G位點和H位點，故親和力常高于GSH或其底物。特別是，其二價抑制劑同步結合于兩個活性中心故親和力遠高于單價抑制劑，這對于二價產(chǎn)

3、物型抑制劑理論上應更明顯。但GST產(chǎn)物抑制劑親水性強且難合成，其潛抑制劑疏水性較高而易于透過細胞膜。所以，GST的二價潛抑制劑更有藥用潛力。本論文首先基于GST同工酶二聚體的活性中心距離及縫隙結構差異，針對其二聚體的對稱雙活性中心，選擇不同長度柔性鏈鏈接雙疏水底物構成雙價底物型抑制劑，設計一系列GSTM選擇性雙價底物型抑制劑:此類雙價底物型抑制劑分別含有可與GSH生成加合物的結構單位，其自身疏水性較強而能有效透過細胞膜;在GST酶作用下

4、與GSH加合原位生成抑制作用更強但親水性增大的二價產(chǎn)物型抑制劑，其對應底物型抑制劑為所設計二價潛抑制劑。
　　其次，在廣泛報道的GST抑制劑中，依他尼酸是典型的單價抑制劑，其抑制常數(shù)可以達到微摩爾級。本論文主要以依他尼酸的對-烷氧基苯丙烯酮結構為基本母核，以線性短鏈二胺連接對-烷氧基苯丙烯酮結構單元，合成得到對稱的二價GST抑制劑，并設計對應的單價抑制劑;分別表達純化hGSTM、hGSTA和hGSTP并測定抑制常數(shù)。酶反應初速度法

5、初步證明所設計二價潛抑制劑原位生成產(chǎn)物對hGSTM表觀抑制常數(shù)可低于10 nM，為hGSTA和hGSTP表觀抑制常數(shù)的30％以下;動力學研究表明屬于緩慢緊密結合型抑制劑。
　　GST二價抑制劑針對不同底物抑制類型不同，因而針對不同底物用傳統(tǒng)的雙倒數(shù)法所測得的抑制常數(shù)不同，不便于確定抑制劑的抑制效力。因此，本論文建立了兩種方法測定二價產(chǎn)物抑制劑的解離常數(shù)。非線性擬合酶活性抑制率對抑制劑濃度的響應曲線得抑制劑的解離常數(shù);利用此類抑制劑