鉑類配合物的抗腫瘤與抑制Aβ肽聚集的機(jī)理研究.pdf

1、自從順鉑(cisplatin)被批準(zhǔn)作為抗腫瘤藥物以來，新型鉑藥物的設(shè)計(jì)和藥用機(jī)理一直備受關(guān)注，特別是在克服鉑類藥物毒副作用和耐藥性方面的研究。雖然DNA是鉑藥物公認(rèn)的作用靶點(diǎn)，但是藥物從細(xì)胞攝入到細(xì)胞核是一個復(fù)雜的過程，這些過程包括藥物的細(xì)胞攝取、藥物胞內(nèi)的分布、解毒蛋白的競爭反應(yīng)以及排出細(xì)胞，最終僅有少量的藥物與DNA結(jié)合。順鉑對各種DNA并沒有選擇性，因而蛋白質(zhì)在鉑類藥物的毒副作用和細(xì)胞耐藥性方面起著決定性的作用，銅蛋白是其中重要

2、的一類蛋白，并且順鉑的許多細(xì)胞過程與銅的平衡緊密聯(lián)系。另外，鉑配合物除了作為抗癌藥物外，最近發(fā)現(xiàn)鄰菲羅琳鉑配合物能夠抑制Aβ蛋白的聚集并降低Aβ的毒性，被認(rèn)為具有潛在治療阿爾茨海默癥的應(yīng)用前景。
　　 本論文圍繞鉑配合物在抗腫瘤作用和抑制Aβ蛋白聚集兩個方面，研究了鉑配合物與生物分子（蛋白質(zhì)和DNA）的相互作用。內(nèi)容主要涉及三個方面：(1)研究了含硫生物分子（蛋氨酸、多肽和蛋白質(zhì)）對單功能鉑配合物與DNA反應(yīng)的影響。發(fā)現(xiàn)含硫配體

3、的結(jié)合可以使得單功能鉑的配位構(gòu)型在與DNA反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)化為反式配位結(jié)構(gòu)；(2)研究了銅離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(CTR1)第二個跨膜域(TM2)與順鉑和奧沙利鉑的反應(yīng)，并查看了二者在CTR1-N端區(qū)域和TM2之間的傳遞反應(yīng)。發(fā)現(xiàn)CTR1轉(zhuǎn)運(yùn)順鉑和奧沙利鉑的機(jī)理可能有所不同。同時(shí)也研究了CTR1從血清蛋白等攝取銅的反應(yīng)；(3)研究了鄰菲羅琳鉑配合物抑制Aβ肽聚集的機(jī)理。PtCl2(phen)和Aβ作用主要以兩種方式，非共價(jià)相互作用和配位作用。詳細(xì)內(nèi)容歸納

4、如下：
　　 第一章主要是對鉑類藥物抗腫瘤機(jī)理的綜述，包括鉑藥物的結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系，鉑藥物的攝取、運(yùn)輸、與靶點(diǎn)DNA的作用以及藥物的毒副作用和抗藥性。同時(shí)也綜述了銅離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與鉑藥物的作用。
　　 第二章應(yīng)用NMR、HPLC和ESI-MS等手段研究了單功能鉑配合物cis-[Pt(NH3)2(py)Cl]Cl(cDPCP)在蛋氨酸、含硫多肽和蛋白質(zhì)等含硫分子存在的情況下與DNA的相互作用。研究發(fā)現(xiàn)cDPCP與Met生成的主

5、要產(chǎn)物為cis-[Pt(NH3)2(py)(Met)]Cl2和trans-[Pt(NH3)(py)(Met)Cl]Cl，二者可繼續(xù)與DNA結(jié)合生成相同的三元復(fù)合物trans-[Pt(NH3)(py)(Met)(DNA)]，該三元復(fù)合物同時(shí)也是反式鉑配合物trans-[PtCl2(NH3)(py)]與蛋氨酸和DNA反應(yīng)的最終產(chǎn)物。說明在此過程中蛋氨酸調(diào)控單功能鉑配合物轉(zhuǎn)化為反式鉑構(gòu)型。類似的反應(yīng)也在含硫多肽(CTR1-N8，H7)和蛋白質(zhì)

6、(Albumin，Histone1)上得到進(jìn)一步驗(yàn)證。這說明單功能鉑配合物在運(yùn)輸過程中很可能作為反式鉑配合物的前體，二者在抗癌機(jī)理方面很可能有相似之處。
　　 第三章研究了抗癌藥物順鉑和奧沙利鉑(oxaliplatin)與CTR1N端八肽(N8)和第二個跨膜域(TM2)的反應(yīng)。ESI-MS檢測發(fā)現(xiàn)順鉑與TM2生成的主要產(chǎn)物為[Pt+TM2]Cl2，但也可以觀測到[Pt(NH3)2+TM2]Cl2。奧沙利鉑與TM2形成[Pt(DA

7、CH)+TM2]Cl2。在傳遞反應(yīng)中，cDDP/N8的復(fù)合物[PtCl+N8]Cl能夠繼續(xù)與TM2反應(yīng)生成[N8+Pt+TM2]Cl2和[Pt+TM2]Cl2，而oxaliplatin/N8的復(fù)合物[Pt(DACH)+N8]Cl2不與TM2反應(yīng)。說明CTR1轉(zhuǎn)運(yùn)cDDP和oxaliplatin可能存在不同的機(jī)理。
　　 第四章主要應(yīng)用質(zhì)譜和電子順磁共振等手段研究了Cu2+/Cu+與CTR1-N端區(qū)域(CTR11-16，CTR11

8、-55)的反應(yīng)。Cu2+多比例結(jié)合在CTR1-N端NH2-MDH和富含His的區(qū)域，其結(jié)合常數(shù)比HSA-Cu2+的低一個數(shù)量級。對于Cu+而言，銅與CTR1-N端也有較高的結(jié)合能力，其更傾向于結(jié)合富含Met的區(qū)域。另外，EPR數(shù)據(jù)顯示CTR1N端可以從HSA-Cu2+和[Cu(His)2]2+復(fù)合物中奪取Cu2+，說明血液中的血清蛋白和組氨酸可能作為銅的轉(zhuǎn)運(yùn)因子。
　　 第五章研究了PtCl2(phen)抑制Aβ蛋白聚集的作用機(jī)

9、理。鄰菲羅琳(phen)配體與Aβ肽之間的非共價(jià)作用極大的促進(jìn)了Pt與Aβ1-16的配位反應(yīng)，并生成多個產(chǎn)物。應(yīng)用HPLC和MS/MS分析了各產(chǎn)物的結(jié)合位點(diǎn)，其中His6/His14為主要的反應(yīng)位點(diǎn)，Asp7，His13和Lys16也被證實(shí)為Pt的結(jié)合位點(diǎn)。主要的產(chǎn)物為單核鉑加合物[Pt(phen)+Aβ1-16]。[Pt(phen)]與Aβ的螯合作用阻礙了Aβ自身的分子間相互作用，對抑制Aβ聚集產(chǎn)生重要的作用。
　　 由于鉑配