CDK1、CDK9是一类非常有潜力的抗肿瘤治疗靶点,但它们在结构和抗肿瘤分子机制方面的潜在关联尚不清楚。大多数开发的小分子激酶抑制剂靶向高度保守的ATP结合口袋,造成对靶激酶的低特异性和对结构相关激酶家族缺乏选择性,导致临床上的副作用和脱靶毒性。同时,ATP结合口袋中相关位点突变引起的耐药性也限制了小分子激酶抑制剂在癌症治疗中的使用。因此,针对CDK1、CDK9的催化域附近或远端较不保守的变构口袋的变构小分子激酶抑制剂研究成为激酶研究的前沿热点之一,也将对抗肿瘤治疗以及作为选择性化学探针研究CDK1和CDK9的分子作用机制研究有着极大的促进作用。基于已有CDK1、CDK9抑制剂的选择性低、毒性大等缺陷,我们开展CDK1、CDK9新型抑制剂的设计合成、靶点确证、与靶点作用模式、肿瘤模型选择抗肿瘤作用机制、构效关系等方面研究且在开发新型的靶向CDK1、CDK9的变构小分子抑制剂。同时,课题创新性地结合了 PROTACs技术、BAS技术以及定量蛋白质组学的分析手段构建了探究小分子活性化合物未知靶点和作用机制的新技术,并用于靶点的开发和分子机制的探索研究。我们根据现有CDK9抑制剂I-CDK9体外优秀的CDK9抑制活性优势和潜在脱靶效应缺点两方面,通过计算机辅助设计,引入另外一个潜在的变构口袋,并针对该口袋的Cys85残基,通过不可逆共价结合属性设计合成了包含（E）-4-（4-（二甲基氨基）丁-2-烯酰氨基）苯酰基氮杂吲哚类似物成功的解决了 I-CDK9的毒副作用和脱靶效应问题。代表化合物ICDK9-7-1表现出良好的抗肿瘤活性,尤其在肾癌A498细胞中更加优异,其分子机制是通过抑制CDK9功能并降低抗凋亡蛋白MCL-1、c-MYC、BCL-2的表达引起PARP指示的细胞凋亡,而对正常细胞没有影响,同时发现ICDK9-7-1可联合其它药物,在肿瘤免疫疗法中具有联合用药的潜力。另外,我们还得到一批以GJ-51805、GJ-101216为结构代表的CDK1变构抑制剂GJ系列化合物,该系列化合物具有优秀的体内外抗肝癌活性。我们首次证实了 CDK1是一个很好的治疗肝癌的靶点,发现了化合物GJ-51805能够破坏CDK1/RARγ蛋白复合物的相互作用。本论文设计合成了吲哚类氮杂吲哚类250多个衍生物用于构建小分子化合物库,对所合成化合物进行了抗肿瘤活性筛选、靶点确认以及构效优化等研究,得到了一批以GJ-101216、ICDK9-7-1为代表的具有优秀的体内外抗癌活性化合物并进行了抗肿瘤作用机制方面的研究。