hERG鉀離子通道的小分子熒光探針研究.pdf

1、hERG(human ether-a-go-go related gene)編碼的快速激活型延遲整流鉀電流(IKr)鉀離子通道在心臟動作電位復極化過程中具有關鍵作用。當hERG發(fā)生突變或hERG通道被藥物阻滯時，可引起遺傳性或獲得性長QT間期綜合征(LQTS)。由于不同種類藥物對hERG通道產生阻滯作用而引起長QT綜合征，藥物的安全性已經(jīng)在藥物研發(fā)和臨床研究中引起關注，因此hERG通道已經(jīng)作為候選藥物心臟毒性篩選的重要靶點。此外，初步研

2、究表明hERG在某些腫瘤細胞中的表達顯著上調，而在腫瘤細胞相應的正常細胞中不表達或表達較低，而且發(fā)現(xiàn)hERG通道與腫瘤的分化、凋亡、繁殖等密切相關，預示hERG將有可能作為腫瘤的新型生物標記物。因此，對hERG通道的系統(tǒng)生理病理研究將對新藥臨床前研究中的心臟毒性安全性評價和癌癥發(fā)生機制的研究具有重要的科學意義和臨床價值。
　　近年來，隨著熒光技術的快速發(fā)展，小分子熒光探針以其靈敏度高、操作簡便、體積小等特點，已經(jīng)廣泛應用于蛋白質、

3、核酸等重要生物分子的生物學和藥理學檢測中，對疾病機制探討、臨床診斷及藥物篩選等領域具有重要的意義。小分子熒光探針通常由兩部分組成:藥效基團部分和熒光基團部分。藥效基團與目標生物分子成高親和力結合，繼而熒光基團通過激發(fā)而發(fā)射熒光以標記蛋白質。
　　本文選取hERG鉀離子通道的抑制劑阿司咪唑和E-4031與通道主要結合部位的結構作為藥效團，以香豆素類、萘二酰亞胺類、NBD-Cl、SBD-Cl、Cy5類具有良好光學性質的化合物作為熒光團

4、，通過烷基鏈將兩者相連，設計合成了hERG通道的小分子熒光探針，并對其進行了光學性質的檢測、hERG鉀離子通道的親和力測試、細胞的熒光成像評價以及細胞毒性測試。結果顯示，所合成的hERG鉀通道的小分子熒光探針具有良好的光學性質、較高的親和力，可選擇性的標記hERG通道，并且其細胞毒性較小。
　　綜上所述，通過本課題對hERG通道熒光探針的研究，以這些探針分子作為工具對hERG通道進行標記，將有可能為hERG鉀離子通道的生理病理研究