基于2-苯基-4-甲酸喹啉骨架的雙面Bim BH3α-螺旋模擬分子的研究.pdf

1、蛋白質(zhì)是生命活動的物質(zhì)基礎，蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(Protein-Protein-Interactons，PPIs)在細胞生長、發(fā)育、分化、凋亡等生命活動中，起著至關重要的作用。Bcl-2家族蛋白是內(nèi)源細胞凋亡通路的頂點因子，通過Bcl-2家族蛋白成員之間的PPIs，機體保持生存和凋亡之間的平衡。
　　Bcl-2家族蛋白分為抗凋亡蛋白、促凋亡蛋白和以Bim蛋白為代表的BH3-only蛋白。Bim蛋白的一個α-螺旋（Bim BH3

2、α-螺旋）可以結(jié)合抗凋亡蛋白例如Mcl-1的疏水溝槽，釋放并激活促凋亡蛋白Bak，進而啟動下游的凋亡程序。在Bim BH3α-螺旋中對結(jié)合抗凋亡蛋白起關鍵作用的氨基酸殘基被稱為hotspots，這些hotspots分布在螺旋的親水面和疏水面上，分別是I58、L62、I65、D67和F69。通過小分子模擬Bim BH3α-螺旋上的hotspots的功能和位置，可以達到占據(jù)抗凋亡蛋白溝槽的目的，從而誘導腫瘤細胞凋亡。
　　目前，小分子

3、α-螺旋功能模擬物的設計策略主要有兩類:一類是多肽模擬物，另一類是非肽小分子功能模擬物。多肽模擬物細胞膜透過率低，容易被蛋白酶水解。非肽小分子模擬物大多只能模擬螺旋疏水一面的hotspots，不能模擬包括D67在內(nèi)的親水一面的hotspots，這即降低了模擬分子的親和力，也降低了對蛋白的靶向性，這是研究非肽小分子模擬物的關鍵科學問題。
　　本文通過分析研究α-螺旋結(jié)構和Bim BH3α-螺旋上hotspots分布及空間相對位置等，

4、合理設計了能夠模擬位于螺旋兩面hotspots的小分子骨架4a，通過生物實驗測試，4a能夠以Ki=1.98μM的競爭結(jié)合力結(jié)合Mcl-1蛋白。在4a的基礎上，根據(jù)分子設計需要，采用了符合綠色化學要求的合成路線得到了一系列2-苯基喹啉-4-甲酸衍生物。經(jīng)過熒光偏振實驗、ELISA實驗以及MTT細胞實驗證實4d是該系列中對Mcl-1蛋白抑制活性最好的小分子，K(l)=0.579μM。經(jīng)過構效關系研究，結(jié)合分子對接研究，表明4d能夠模擬位于B