新型BRD4抑制剂的设计、合成及生物活性评价

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:YGLDY1989
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
肿瘤严重危害人类健康,开发新型抗肿瘤药物一直是药学工作者的研究重点之一。作为广泛发生于肿瘤中的现象,表观遗传对于恶性肿瘤异质性的形成和维持具有极其关键的作用,利用表观遗传靶点防止或抑制表观遗传调节的失衡成为了现今解决恶性肿瘤问题的一个新途径。作为表观遗传学的重要读取器,溴结构域和末端结构域(BET)蛋白家族在肿瘤的发生中发挥着重要作用。BRD4(bromodomain-containing protein 4,含溴结构域蛋白 4)是 BET 蛋白家族中研究最深入、最广泛的成员,通过与乙酰化的组蛋白赖氨酸残基相结合,从而介导了下游的染色质重塑以及转录调控等过程。研究显示,BRD4抑制剂能够抑制淋巴瘤,乳腺癌,胰腺癌,结肠癌和非小细胞肺癌等癌症的生长。目前,通过靶向BRD4已经研发出了许多抑制剂,无论是单独用药还是和其他药物联合使用都对癌症有着显著的效果。本课题基于BRD4蛋白三维空腔结构特点,以先前发现的重要化合物YHP-6为先导,通过计算机辅助药物设计,结合分子杂合等策略,设计、合成了噻吩并吡啶烷酮(系列A),苯并噻唑烷酮(系列B),苯并甲基异噁唑(系列C)和3,5-二甲基异噁唑(系列D)四个系列,其中,系列C有10个化合物,系列A,B,D各有4个化合物,计22个化合物。通过核磁共振氢谱(1H-NMR)、碳谱(13C-NMR)以及质谱(MS)对化合物的结构进行了鉴定。在BRD4抑制活性评价中,大多数化合物都对BRD4具有较好的抑制作用。在1 μM浓度下,化合物CL-A1和CL-C1对BRD4的抑制率与阳性对照药JQ1相当,分别为98.4%和98.2%。在对BRD4敏感的乳腺癌细胞MCF-7、非小细胞肺癌细胞A549以及结肠癌细胞HT-29的抗增殖活性试验中,多数化合物对这三株细胞的抗增殖活性都较好。其中,系列C化合物的活性最好,几乎所有的化合物都对这三株肿瘤细胞有较好的抗增殖活性且均高于阳性对照药JQ1。选取具有良好酶活和细胞活性的化合物CL-C1进行了初步的抗肿瘤作用机制研究。在划痕实验中,化合物CL-C1在5 μM浓度下,能够显著抑制肿瘤细胞的迁移,对MCF-7和A549细胞的迁移抑制率达到88%和86%。在细胞凋亡实验中,化合物CL-C1能够以浓度依赖的方式诱导MCF-7细胞凋亡。在浓度为2.5μM和5 μM时,化合物CL-C1可以将细胞周期阻滞在G0/G1期,处于G0/G1期的细胞分别从64.38%增加至78.93%和82.30%。以上结果与BRD4抑制剂的基本特征相符合。利用SwissADME进行成药性预测结果显示,化合物CL-C1符合Lipinski规则,成药性较好,可作为新型BRD4抑制剂开展进一步的抗肿瘤活性评价。
其他文献
背景:全转录组关联研究(transcriptome-wide association study,TWAS)旨在整合全基因组关联研究(genome-wide association study,GWAS)和表达数量性状位点(expression quantitative trait loci,eQTL)研究的关联结果,以探讨基因表达与复杂性状之间的关系。随着大量汇总数据(summary data)
学位
研究背景随着我国饮食西方化以及不良生活方式的流行,儿童代谢异常的检出率逐年增高。目前常采用代谢综合征(Metabolic Syndrome,MetS)这一概念来描述多种代谢异常指标的聚集性,即5类代谢异常指标,包括腹型肥胖、血压偏高、血糖偏高、高密度脂蛋白胆固醇(High-Density Lipoprotein Cholesterol,HDL-C)偏低以及甘油三酯(Triglyceride,TG)
学位
背景及目的细菌耐药是威胁人类安全的严重公共卫生问题之一。耐碳青霉烯类肠杆菌科细菌(carbapenem-resistant Enterobacteriaceae,CRE)因具有检出范围广、传播迅速、多重耐药性和血流感染高病死率的特点,被美国疾病预防与控制中心列为三大最具威胁性的耐药菌之一。据我国三级医院细菌耐药监测数据显示,2005年肠杆菌科细菌对碳青霉烯类抗生素的总耐药率不足1%,但至2019年
学位
研究背景视神经脊髓炎谱系疾病(neuromyelitis optica spectrum disorders,NMOSD)是一种位于中枢神经系统的原发性脱髓鞘疾病,它以体液免疫为主、细胞免疫为辅,其临床特征表现为长节段横贯性脊髓炎(longitudinally extensive transverse myelitis,LETM)及视神经炎(optic neuritis,ON)。NMOSD的病理改
学位
研究背景严重精神障碍是精神分裂症、偏执性精神障碍、双向情感障碍、癫痫所致精神障碍、分裂情感性精神障碍和精神发育迟滞伴发精神障碍这六种疾病的统称。目前国内患者约有一千六百万,在我国所有的疾病负担中排名首位,占比约20%。严重精神障碍不仅是重要的公共卫生问题,还是复杂的社会问题,给患者和社会都带来了巨大的经济和精神负担。研究表明,严重精神障碍在地理层面上存在地区聚集性,但目前尚缺乏对小地域尺度的空间分
学位
研究背景在气候变化、极端天气频繁的环境背景下,环境温度与湿度所致的不良健康问题已成为重要的公共卫生问题。大量流行病学证据显示,不适宜的环境温度与湿度可能导致心血管系统疾病、呼吸系统疾病及死亡率升高等不良健康结局。低出生体重(low birth weight,LBW)是常见的不良妊娠结局之一,其与子代在儿童期和成年期疾病的发生和发展密切相关。在低出生体重的众多危险因素中,孕期不良环境因素的暴露是近年
学位
胰腺癌(pancreatic cancer,PC)是一种高度致命的恶性肿瘤,五年生存率小于6%,被称作“癌症之王”。只有20%的患者在确诊时可接受手术治疗。无法手术治疗的患者主要依赖化疗,但药物选择少且副作用严重。肿瘤免疫治疗为多种癌症治疗提供了希望。FDA已经批准针免疫检查点抑制剂、单克隆抗体、CAR-T(chimeric antigen receptor T)细胞疗法等免疫治疗手段,并成功应用
学位
流感是一种由流感病毒引起的急性呼吸道传染病,具有高致病率、高突变率和高致死率的特点,严重威胁人类的健康和生命。近年来,随着新冠疫情和高致病性禽流感的不断出现,新冠病毒和流感病毒的双重感染,导致患者的重症及死亡风险大大增加,这使得人们对未来可能发生的流感大流行更加担忧。神经氨酸酶抑制剂(neuraminidase inhibitors,NAIs)一直是许多国家防治流感的一线药物,但它们存在的耐药性、
学位
黄酮类化合物在植物中广泛分布,对植物的生长发育和抵抗非生物胁迫具有重要作用,而且具有多种药理活性。在黄酮类化合物生物合成途径中,黄酮合酶Ⅰ(Flavone synthase Ⅰ,FNS Ⅰ)催化黄烷酮生成黄酮,黄烷酮-3-羟化酶(Flavanone 3β-hydroxylase,F3H)催化黄烷酮C3位羟基化,生成的二氢黄酮醇作为底物参与黄酮醇和花色素的合成。FNS I和F3H均属于2-酮戊二酸/
学位
为了解决能源短缺以及接踵而来的生态环境破坏等问题,能源利用效率的提升是核心措施之一,也就意味着清洁能源的充分利用以及分布式供能系统的发展至关重要。综合能源系统(integrated energy system,IES)作为实现能源互联网多能互补特性的重要载体,在能源领域集成了冷、热、电等各种表现方式,不仅有效升级了清洁能源消纳率,还有效降低了温室气体排放并达成了能量梯级利用,是一种极具发展潜力的系
学位