整合素蛋白(integrin)是一类细胞粘附分子,在肿瘤新生血管生成过程中发挥重要作用,已成为肿瘤研究中的靶标分子之一。本文利用click chemistry方法合成出一系列新型环肽,通过表面等离子共振(SPR)技术进行筛选,采用分子对接方法(LigandFit)深入研究了环肽与整合素相互作用的结合模式,通过生物活性实验,获得了可能是潜在的整合素配体或抑制剂的环肽c-Lys,具体研究内容主要包括以下四个部分：第一部分研究了基于RGD序列是细胞外基质与整合素结合的通用识别位点,利用click chemistry方法设计并合成了一系列含RGD序列环肽的合成反应。在环合反应阶段,对click chemistry反应体系实验条件进行了优化,考察了在不同催化剂体系、反应时间、反应温度和不同溶剂对click chemistry反应产率的影响。最后,在优化条件下(以DCM为溶剂,催化剂CuBr/DBU的摩尔比为1：3,室温下反应4-6h),合成出17种新型的环肽类目标化合物,用于进一步的药物筛选和生物活性研究。第二部分采用表面等离子体共振技术(Surface plasmon resonance, SPR)检测合成的一系列环肽与整合素蛋白αvβ3的相互作用情况。首先,对影响整合素蛋白偶联的因素进行了优化,确定了实验条件,将整合素αvβ3偶联在CM5芯片表面,通过直接法对溶液中的环肽小分子进行测定。经过初步的结合分析和进一步的动力学分析,筛选出环肽c-Lys、c-Gly和c-Pro与整合素蛋白αvβ3的结合能力较强。第三部分使用分子对接LigandFit软件将环肽和整合素蛋白进行分子对接,进一步考察它们相互作用的结合模式。根据从PDB数据库获得的整合素αvβ3的三维晶体结构,将不同环肽分别与整合素αvβ3进行对接,参考打分函数的数值高低来评价分子结合能力的强弱。结果显示环肽c-Lys的打分值最高,c-Gly和c-Pro次之, c-Leu的打分值最低,这与第二部分的SPR实验筛选结果具有一致性。深入讨论了环肽c-Lys和c-Leu分别与蛋白质之间相互作用的结合模式。研究表明,当配体与蛋白质相互作用时,配体小分子的Asp侧链深入到蛋白质结合位点的内部,形成氢键和静电相互作用,这是抑制剂与受体相互作用的重要特征。第四部分在细胞水平、动物水平上对候选环肽分子分别进行了生物活性和肿瘤组织特异性结合研究。首先,考察了环肽对HUVEC细胞粘附能力、迁移能力和侵袭能力的影响。结果表明,环肽c-Lys对HUVEC细胞的粘附有非常显著的抑制作用(p<0.01)；环肽c-Gly次之(p<0.05)。环肽c-Lys能非常显著抑制HUVEC细胞的迁移(p<0.01)；环肽c-Gly没有显著抑制细胞的迁移。环肽c-Lys能非常显著抑制HUVEC细胞的侵袭(p<0.01),与迁移实验结果具有一致性；c-Gly对HUVEC细胞有显著的抑制侵袭作用(p<0.05)。另外,考察了环肽对HUVEC细胞骨架和管腔状结构形成的影响,结果表明,环肽c-Lys和c-Gly可破坏细胞骨架蛋白粘着斑和纤维状的肌动蛋白丝的定位。环肽c-Lys和c-Gly均能够抑制HUVEC细胞形成管腔状结构。在此基础上,在动物水平初步考察了环肽c-Lys在肿瘤模型小鼠体内的肿瘤组织中特异性结合,结果表明,环肽c-Lys在体内肿瘤组织部位有一定的特异性结合,与天然配体有竞争作用。此外,本文还简要综述了近年来抗肿瘤血管生成药物的研究进展。