目的:多胺(腐胺、亚精胺和精胺)是生物体内广泛分布的聚阳离子化合物,对细胞功能至关重要。细胞内多胺水平受生物合成、分解代谢和跨膜运输等复杂调控机制严格调控,而多胺水平的失调已经牵涉到多种人类疾病,尤其是癌症。在多种类型的癌症中,多胺代谢的改变吸引着人们把多胺途径作为抗癌治疗靶点。其中作为多胺生物合成途径中关键酶的鸟氨酸脱羧酶(Ornithine decarboxylase,ODC),亦是成为了抗肿瘤药物的潜在靶标。D24是本课题组在前期研究中已证明有望成为一种新型的ODC小分子抑制剂,但其对ODC的作用方式和功能尚不清楚。因此,本课题将探索D24与ODC的结合位点和结合方式,并进一步研究D24对ODC的作用及其功能。方法:(1)h ODC、ODC-EP和C360A-ODC蛋白的表达与纯化;(2)PEPC-MDH法检测D24对ODC的作用;(3)ODC-CB6法的优化和ODC-CB6-opt法的建立;(4)ODCCB6-opt法实时监测D24对ODC的作用;(5)分子相互作用仪和表面等离子体共振检测D24与ODC的结合;(6)ODC-CB6-opt法和HPLC法检测D24对C360A-ODC的作用;(7)悬滴法培养ODC-EP蛋白结晶和坐滴法培养ODC-D24共结晶;(8)MTT法和细胞计数法检测MCF-7细胞增殖。结果:(1)成功建立了ODC-CB6-opt法;(2)定量分析了D24对ODC酶活性的抑制作用;(3)D24与ODC明显结合;(4)ODC的360位氨基酸是D24与ODC作用的关键位点;(5)获得了ODC-D24共结晶;(6)D24对ODC的抑制作用具有时间依赖性;(7)D24明显抑制MCF-7细胞增殖。结论:本课题成功优化并建立了一种可实时监测ODC酶促反应的方法,并通过该方法定量分析了D24对ODC酶活性的抑制效果,且D24对ODC酶活性的抑制作用具有时间依赖性。在探索D24与ODC的结合位点和结合方式时,证明D24与ODC确有结合,同时发现ODC中的360位氨基酸与D24对ODC的作用相关,稀释法结果为探究D24与ODC的结合方式提供了方向。且在细胞中发现D24可明显抑制MCF-7细胞的增殖。通过本研究,我们发现D24确实是通过与ODC的结合发挥作用,也再次证明D24作为一种新型ODC抑制剂具有巨大潜力。