新型受體酪氨酸激酶抑制劑的設(shè)計、合成與活性評價.pdf

1、受體酪氨酸激酶(Receptor Tyrosine Kinase，RTK)是最大的一類酶聯(lián)受體，它既是受體又是酶。它通過同配體結(jié)合獲得信號并自身激活，進一步將靶蛋白的氨基酸殘基磷酸化進而傳遞生物信號。所有的RTKs都是由三個部分組成的:含有配體結(jié)合位點的細胞外結(jié)構(gòu)域、單次跨膜的疏水α螺旋區(qū)、含有酪氨酸蛋白激酶活性的細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域。研究表明，RTKs的突變與異常激活與腫瘤的關(guān)系非常密切。因此，對于RTKs的調(diào)控已經(jīng)成為腫瘤治療藥物開發(fā)的重要

2、途徑和靶點。本論文通過三種不同的設(shè)計思路設(shè)計并合成了三類靶向RTKs的小分子或短肽抑制劑并對它們的活性分別進行了評價。
　　基于ATP與RTKs膜內(nèi)激酶域中ATP結(jié)合口袋的相互作用的結(jié)構(gòu)特征的抑制劑設(shè)計。將吲哚酮類化合物骨架分為三個部分，每一部分對于ATP結(jié)構(gòu)中的相應部分。通過了解ATP與結(jié)合口袋的具體作用方式，針對性的改造分子中的每一部分，最終獲得28個吲哚酮類小分子抑制劑。對這些抑制劑的抗增殖活性進行篩選后發(fā)現(xiàn)，化合物9a和9

3、b能夠廣譜的抑制6種腫瘤細胞株的增殖并將它們的細胞周期阻滯在G0/G1期。進一步的激酶活性篩選顯示，9a以及9b有可能通過抑制c-Kit激酶的活性而獲得抗增殖能力。計算機輔助分子對接結(jié)果顯示，9a及9b與c-Kit激酶的對接模型與c-Kit激酶抑制劑Sunitinib與c-Kit激酶的共結(jié)晶模型十分接近。
　　基于先導母核結(jié)構(gòu)、利用傳統(tǒng)藥物化學結(jié)構(gòu)修飾理念的抑制劑設(shè)計。通過比較已報道的FGFR1抑制劑的結(jié)構(gòu)特征，合理選擇未報道過F

4、GFR1抑制活性但具備潛在活性的2,4二仲胺嘧啶作為先導母核，前期設(shè)計A系列14個化合物，通過這14個化合物的激酶抑制活性篩選，確定母核中4位氨基上的最優(yōu)取代基，隨后固定4位氨基上的取代基，通過優(yōu)化2位氨基上的取代基進一步設(shè)計并合成B系列11個化合物。激酶抑制活性篩選后發(fā)現(xiàn)，化合物B4及B6對FGFR1的抑制活性達到20nM和60nM并對腫瘤細胞表現(xiàn)出增殖抑制活性。另外，根據(jù)所合成化合物的結(jié)構(gòu)及激酶抑制活性篩選結(jié)果，初步分析了這類結(jié)構(gòu)的

5、構(gòu)效關(guān)系。
　　基于膜外配體受體相互作用的抑制劑設(shè)計。通過觀察比對蛋白質(zhì)晶體庫中EGF與EGFR二聚體的晶體模型后發(fā)現(xiàn)，EGF與EGFR的相互作用主要通過EGF結(jié)構(gòu)中的一段七肽與EGFR受體之間的大量氫鍵作用來實現(xiàn)。單獨合成的這段七肽依然能夠與EGFR膜外受體相互結(jié)合。對這段七肽進行優(yōu)化后我們得到了與EGFR結(jié)合能力更強的八肽P5。初步的活性研究發(fā)現(xiàn)P5能夠抑制腫瘤細胞的遷移和侵襲、增加細胞粘附因子E-Cadherin的表達水平但

6、卻完全不影響腫瘤細胞的增殖。對其信號通路的研究發(fā)現(xiàn)，P5能選擇性的抑制EGFR第1173位酪氨酸的磷酸化激活從而阻斷該磷酸化位點介導的ERK/MAPK-MET信號通路所調(diào)控的細胞遷移和侵襲而對EGFR第1068位酪氨酸及其介導的AKT信號通路所調(diào)控的細胞增殖的激活沒有抑制作用。P5的這些特征表現(xiàn)出EGFR膜外變構(gòu)抑制劑的作用特點，即其不能完全阻斷EGF與EGFR的結(jié)合，但是能夠改變EGF與EGFR的結(jié)合方式或者信號傳導方式。