GPR120小分子熒光探針及其激動(dòng)劑的研究.pdf

1、GPR120受體(G protein-coupled receptor120)是G蛋白偶聯(lián)受體(GPCRs)大家族的一員，廣泛地分布于肺、結(jié)腸和脂肪等組織中，具有調(diào)節(jié)GLP-1分泌、胰島素敏感性、抗炎和抗肥胖等多種生理學(xué)功能，且與許多生理疾病存在一定關(guān)系，例如2型糖尿病、飲食、肥胖等。因此，采用小分子作為工具進(jìn)行GPR120受體的系統(tǒng)生理學(xué)及病理學(xué)研究對(duì)于糖尿病和肥胖的發(fā)生機(jī)制和治療具有至關(guān)重要的意義。
　　本論文主要包括兩部分內(nèi)

2、容:設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)了七個(gè)用于識(shí)別GPR120受體的小分子熒光探針;設(shè)計(jì)并評(píng)價(jià)了一系列GPR120受體的小分子激動(dòng)劑。
　　(1)GPR120受體的小分子熒光探針的研究
　　這些年來，具有熒光性質(zhì)的GPCR配體已經(jīng)廣泛應(yīng)用于定位受體的分布，并且能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)由配體-受體相互作用觸發(fā)的過程（例如內(nèi)化、運(yùn)輸、螯合和回收）。然而，迄今為止還沒有關(guān)于檢測(cè)GPR120受體在細(xì)胞表面分布的小分子熒光探針的報(bào)道。鑒于小分子熒光探針具有高靈敏度，選擇

3、性，可視化和快速響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，迫切需要開發(fā)一種方便的熒光配體來追蹤GPR120，以深入理解GPR120生理學(xué)和病理學(xué)功能作用。小分子熒光探針一般有3部分構(gòu)成:熒光團(tuán)、連接基團(tuán)以及識(shí)別基團(tuán)。本論文選取GPR120的激動(dòng)劑GW9508和TUG-891與靶點(diǎn)結(jié)合位點(diǎn)的母核結(jié)構(gòu)作為GPR120藥效團(tuán)模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，以萘二酰亞胺、香豆素作為等具有出色光學(xué)特性的化合物作為熒光團(tuán)，并通過烷基鏈進(jìn)行化學(xué)鏈接，以期得到高靈敏度、高選擇性的GPR120受體

4、小分子熒光探針，從而對(duì)GPR120受體的生物學(xué)及藥理學(xué)研究提供一定幫助。最終，我們?cè)O(shè)計(jì)并評(píng)價(jià)了七個(gè)識(shí)別GPR120受體的小分子熒光探針。隨后對(duì)合成的GPR120熒光探針進(jìn)行了光學(xué)特性的測(cè)定、BRET活性實(shí)驗(yàn)、鈣離子實(shí)驗(yàn)測(cè)定、細(xì)胞成像研究以及細(xì)胞毒性的研究。結(jié)果顯示，這些熒光探針對(duì)GPR120受體表現(xiàn)出優(yōu)良的生物活性、良好的選擇性、可接受的細(xì)胞毒性以及成功應(yīng)用于細(xì)胞熒光成像研究。因此，熒光探針可以作為標(biāo)記GPR120的染色工具，提供詳細(xì)的

5、GPR120的生理學(xué)和病理學(xué)功能信息。此外，我們期望這些探針可以用作GPR120配體活性篩選中的熒光競(jìng)爭(zhēng)性底物，從而構(gòu)建快速篩選激動(dòng)劑化合物平臺(tái)。
　　(2)GPR120受體的小分子激動(dòng)劑的研究
　　已有報(bào)道顯示，GPR120激動(dòng)作用可通過調(diào)節(jié)脂肪形成、胃腸肽分泌、味道偏好和葡萄糖代謝平衡來改善機(jī)體炎癥、糖尿病等相關(guān)代謝健康。因此，開發(fā)GPR120的激動(dòng)劑將作為一種新的治療選擇，可用于治療受損的代謝疾病，如肥胖癥、2型糖尿病

6、和心血管疾病等。本課題中，合成并篩選了一系列優(yōu)秀的GPR120芳香酸類小分子激動(dòng)劑，期望能對(duì)GPR120受體相關(guān)代謝疾病的治療提供幫助，如炎癥、肥胖癥和2型糖尿病等。本課題通過篩選一系列GPR120受體合成的激動(dòng)劑，化合物A11被鑒定為有效的GPR120激動(dòng)劑，與陽(yáng)性藥TUG-891表現(xiàn)出相似的分子機(jī)制，可導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣離子響應(yīng)，β-arrestin2募集以及受體的快速內(nèi)在化。此外，我們期望化合物11能夠作為一個(gè)重要的藥理學(xué)工具，去探索G