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变构调节是快速、有效的蛋白功能调节方式。变构调节剂结合到变构位点诱导蛋白构象变化,导致蛋白功能变化。小分子变构调节剂,因结合在变构位点,变构药物具有高选择性、低毒性的优势。大分子变构调节剂如蛋白质,通过蛋白-蛋白相互作用,在细胞代谢和信号转导通路中通过变构效应发挥重要功能。因此,充分利用变构调节成为药物靶标发现以及药物研发的重要策略。本文第一部分通过计算生物学方法,建立第三版变构数据库,对变构概念和机制加深理解,为后续变构药物设计和变构靶点识别提供理论基础和研究工具。第二部分通过结构生物学、药物设计学等方法,识别胰腺癌中全新药物靶标及建立变构药物筛选体系,为胰腺癌治疗提供新策略。胰腺癌是一种消化道恶性肿瘤。胰腺导管腺癌(PDAC)占其90%,是预后最差的恶性肿瘤之一。实验和临床数据揭示胞内磷脂酰肌醇激酶(PI3K)和钙传感器钙调蛋白(CaM)调节KRas,对PDAC形成起重要作用。另外,变构蛋白SIRT3是一种主要存在于线粒体的去乙酰化酶,是胰腺癌中一个重要药物靶标。第二章中,本文发现胰腺癌中基于KRas/PI3Kα/CaM三元复合物的全新药物靶标,精确阐明PI3Kα/CaM通过变构相互作用,协调KRas,诱导PDAC形成的机制。PI3K由调节亚基p85和催化亚基p110构成。采用核磁共振方法作为主要手段,发现PI3Kαp85的cSH2结构域能够特异性结合CaM,两者在结合过程中发生较大程度构象变化,存在变构相互作用并可能存在多个相互作用模式。在胰腺癌中,PI3K p85的SH2结构域与CaM相互作用,通过该相互作用消除了p85调节亚基对p110催化亚基的自抑制,并结合KRas突变后的持续激活作用,导致PI3K过度激活,促进细胞增殖,诱发胰腺癌。第三章中,在胰腺癌中靶向变构蛋白SIRT3,建立药物筛选系统并进行变构药物筛选。利用SIRT3去乙酰化功能以及游离荧光基团香豆素能在360nm波长下被激发,发射460nm波长荧光的原理。通过对底物、辅酶、蛋白浓度条件摸索,建立了高效稳定的反应体系,用于后续小分子调节剂的筛选。