靶向蛋白質精氨酸甲基轉移酶PRMT1-5的抑制劑發(fā)現(xiàn)與研究.pdf

1、蛋白質精氨酸甲基化是生物體中普遍的翻譯后修飾之一，它由蛋白質精氨酸甲基化酶家族(PRMTs)催化，對多種細胞生理過程具有重要調節(jié)作用。哺乳動物中存在3種類型的PRMTs蛋白，研究表明其活性異常與許多疾病的發(fā)生發(fā)展有關，是心血管疾病、乳腺癌、白血病等疾病的潛在藥物靶點。
　　PRMT1是最重要的Ⅰ型PRMT蛋白，它的催化活性占哺乳動物PRMTs總活性的85％以上，研究其特異性的小分子抑制劑顯得尤為重要。本論文借助基于配體的計算機輔助

2、藥物設計，采用SHAFT(SHApe-FeaTure Similarity)的方法，以已報道的PRMT1小分子抑制劑MS023和DB75為模板，對臨床藥物數(shù)據(jù)庫進行搜索，得到一系列候選化合物;通過構建TR-FRET酶活測試體系進行初篩，發(fā)現(xiàn)化合物Pentamedine具有一定的活性;接下來，采用放射性同位素方法進一步確證該化合物能夠抑制PRMT1酶活，并測定半數(shù)抑制濃度IC50=13.2±0.3μM;緊接著，我們通過化學合成得到一系列P

3、entamedine的衍生物，并研究其構效關系，最終得到了另一個PRMT1抑制劑Hexamideine，其分子水平IC50=5.9±1.7μM;之后，我們采用分子對接結合Thermal shift、NMR等生物物理實驗進一步探究Hexamidine與蛋白的結合模式，發(fā)現(xiàn)其是PRMT1的雙底物競爭性抑制劑;最后細胞水平增殖實驗表明，該化合物能夠時間和濃度依賴性地抑制A549等細胞系的增殖，Western Blot實驗確證該化合物能夠在細胞

4、內抑制PRMT1酶活。
　　PRMT5是最重要的Ⅱ型PRMT蛋白，與白血病、淋巴瘤、乳腺癌等有關，是潛在的藥物靶點。本論文借助基于受體的計算機輔助藥物設計，對PRMT5晶體結構進行分子對接，經(jīng)聚類分析以及手動篩選得到120個化合物;通過放射性同位素初篩得到DC_Y53，其分子水平IC50=5.7μM;緊接著，我們通過相似性搜索進行結構優(yōu)化，得到DC_Y134其體外IC50=1.7μM，且具有較好的選擇性。最后細胞實驗表明，DC_Y

5、134能夠時間和濃度依賴性地抑制多種白血病和淋巴瘤細胞的增殖，且對MV4-11細胞的抑制作用最為明顯。Western Blot實驗表明該化合物可以抑制胞內PRMT5酶活，流式細胞術實驗表明DC_Y134能夠將細胞周期阻滯在G0/G1期，并且促進腫瘤細胞凋亡。
　　綜上所述，我們以計算機輔助藥物設計為出發(fā)，結合生物實驗確證，得到了具有選擇性的靶向PRMT1的小分子抑制劑Hexamideine(IC50=5.9±1.7μM)以及PRM