基于2-苯基-4-甲酸喹啉骨架的雙面Bim BH3α-螺旋模擬分子的研究.pdf

1、蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(Protein-Protein-Interactons，PPIs)在細(xì)胞生長(zhǎng)、發(fā)育、分化、凋亡等生命活動(dòng)中，起著至關(guān)重要的作用。Bcl-2家族蛋白是內(nèi)源細(xì)胞凋亡通路的頂點(diǎn)因子，通過Bcl-2家族蛋白成員之間的PPIs，機(jī)體保持生存和凋亡之間的平衡。
　　Bcl-2家族蛋白分為抗凋亡蛋白、促凋亡蛋白和以Bim蛋白為代表的BH3-only蛋白。Bim蛋白的一個(gè)α-螺旋（Bim BH3

2、α-螺旋）可以結(jié)合抗凋亡蛋白例如Mcl-1的疏水溝槽，釋放并激活促凋亡蛋白Bak，進(jìn)而啟動(dòng)下游的凋亡程序。在Bim BH3α-螺旋中對(duì)結(jié)合抗凋亡蛋白起關(guān)鍵作用的氨基酸殘基被稱為hotspots，這些hotspots分布在螺旋的親水面和疏水面上，分別是I58、L62、I65、D67和F69。通過小分子模擬Bim BH3α-螺旋上的hotspots的功能和位置，可以達(dá)到占據(jù)抗凋亡蛋白溝槽的目的，從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。
　　目前，小分子

3、α-螺旋功能模擬物的設(shè)計(jì)策略主要有兩類:一類是多肽模擬物，另一類是非肽小分子功能模擬物。多肽模擬物細(xì)胞膜透過率低，容易被蛋白酶水解。非肽小分子模擬物大多只能模擬螺旋疏水一面的hotspots，不能模擬包括D67在內(nèi)的親水一面的hotspots，這即降低了模擬分子的親和力，也降低了對(duì)蛋白的靶向性，這是研究非肽小分子模擬物的關(guān)鍵科學(xué)問題。
　　本文通過分析研究α-螺旋結(jié)構(gòu)和Bim BH3α-螺旋上hotspots分布及空間相對(duì)位置等，

4、合理設(shè)計(jì)了能夠模擬位于螺旋兩面hotspots的小分子骨架4a，通過生物實(shí)驗(yàn)測(cè)試，4a能夠以Ki=1.98μM的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合力結(jié)合Mcl-1蛋白。在4a的基礎(chǔ)上，根據(jù)分子設(shè)計(jì)需要，采用了符合綠色化學(xué)要求的合成路線得到了一系列2-苯基喹啉-4-甲酸衍生物。經(jīng)過熒光偏振實(shí)驗(yàn)、ELISA實(shí)驗(yàn)以及MTT細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證實(shí)4d是該系列中對(duì)Mcl-1蛋白抑制活性最好的小分子，K(l)=0.579μM。經(jīng)過構(gòu)效關(guān)系研究，結(jié)合分子對(duì)接研究，表明4d能夠模擬位于B