论文部分内容阅读
Bcl-2-1ike蛋白抑制剂是靶向抗癌药物研究的热点和前沿。小分子Bcl-2-1ike蛋白抑制剂已经被证明具有靶向抗肿瘤、低毒、高效的显著优势,是一类重要的靶向抗癌药。因此,研究小分子Bcl-2类蛋白抑制剂的构效关系、分析总结分子基础和分子规律、设计、合成活性更高、成药性更好的Bcl-2类抑制剂,对靶向抗癌药的研发具有重大意义。小分子S1(3一硫吗啉基-8-氧-8H-苊并[1,2-b]吡咯-9-腈),已经从功能上证明是一个Mcl-1/Bcl-2蛋白双抑制剂,也是目前唯一一个通过拮抗Mcl-1和Bcl-2两个蛋白的BH3结构域发挥抗癌活性的临床前抗癌药。本课题组之前的研究已经阐明了S1与Mcl-1/Bcl-2两个蛋白的结合模式：S1的羰基分别与Bcl-2蛋白的R146和Mcl-1蛋白的R263形成氢键；硫吗啉基团占据两个蛋白的p2口袋,氰基伸向两个蛋白的p4口袋。然而,由于S1具有较大的刚性共轭平面结构,导致其水溶性较差,成药性较差。本论文采用fragment-based方法,首先对S1进行拆分,获得了三个碎片分子,然后通过LE(配体效率,ligand Efficiency)值的比较,结合计算机辅助分子对接方法,筛选出化合物2-羟基-3-氰基吡啶(3)作为起点碎片来进行下一步的分子优化。在碎片优化阶段,通过对起点化合物3与蛋白结合模式的分析,选择了起点化合物3的不同位点进行了修饰。在对修饰位点进行确定及对修饰位点上的最佳取代基进行选择时,我们引入了参数LE, FQ (Fit Quality)作为评价标准来指导优化。起点化合物3在经过系统的优化后,最终获得了4个纳摩尔级亲和力的Mcl-1抑制剂：N-异丙基-5-(4-异丙基苯硫酚)-2-羟基烟酰胺(12a)、N-正丁基-5-(4-异丙基苯硫酚)-2-羟基烟酰胺(12b)、N-苄基-5-(4-异丙基苯硫酚)-2-羟基烟酰胺(12c)和N-苯丙基-5-(4-异丙基苯硫酚)-2-羟基烟酰胺(12d),其中活性最高的抑制剂12c对Mcl-1蛋白的IC50值达到56nM,与母体化合物S1(IC50=48nM)的亲和活性相当。水溶性方面12c较S1有很大提高。12c在水中的溶解度(5.1mg)是S1(0.7mg)的七倍,大大提高了其成药性。进一步的肿瘤细胞体外细胞毒性实验结果显示抑制剂12c对MCF-7和K562细胞系有较高的抑制作用。