CDK9的同源模建與小分子抑制劑的研究.pdf

1、細(xì)胞周期依賴性激酶(Cyclin-DependentKinases，CDKs)家族目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)9個(gè)成員(CDKl～CDK9)，根據(jù)其功能分為兩大類：控制細(xì)胞周期的CDKs和控制細(xì)胞轉(zhuǎn)錄的CDKs。CDK9是正性轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng)因子b(positive transcriptionelongation factor b、P-TEFb)中的催化亞基成分，分別與細(xì)胞周期蛋白T1、T2a、T2b或K構(gòu)成具活性的P-TEFb，通過磷酸化RNA聚合酶Ⅱ(RN

2、A polymerase Ⅱ)和一些負(fù)性轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng)因子從而使轉(zhuǎn)錄從起始部位得以延伸，是細(xì)胞轉(zhuǎn)錄延伸過程中的關(guān)鍵限速環(huán)節(jié)。 P-TEFb在細(xì)胞活化、增殖、分化過程中起到關(guān)鍵的作用。P-TEFb被認(rèn)為無論在生理情況下還是在疾病發(fā)生中，尤其是在HIV-1編碼的Tat蛋白反轉(zhuǎn)錄激活中具有重要作用。CDK9/CyclinT的異常表達(dá)與許多疾病是相關(guān)的，比如AIDS和癌癥，它將給艾滋病和腫瘤等疾病的治療中提供頗有應(yīng)用前景的作用靶點(diǎn)。

3、因?yàn)镃DK9目前沒有晶體結(jié)構(gòu)，為了得到三維結(jié)構(gòu)，本研究將根據(jù)已知的CDK9的氨基酸序列，在PDB庫中進(jìn)行同源搜索，用同源性高的已知晶體結(jié)構(gòu)的作為模建的模板對(duì)CDK9進(jìn)行同源模建。通過同源模建，共得到3個(gè)略有差異的CDK9三維結(jié)構(gòu)，每個(gè)CDK9結(jié)構(gòu)中又包含有兩個(gè)LOOP區(qū)微調(diào)的結(jié)構(gòu)，一個(gè)產(chǎn)生9個(gè)CDK9的三維構(gòu)象。選出其中一個(gè)構(gòu)象賦予結(jié)構(gòu)溶液狀態(tài)，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)優(yōu)化，并用Profile．3D軟件對(duì)模建蛋白的合理性進(jìn)行評(píng)價(jià)。 選取動(dòng)力學(xué)

4、優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)，對(duì)蛋白質(zhì)表面進(jìn)行分析，尋找可能的結(jié)合位點(diǎn)，共發(fā)現(xiàn)有15個(gè)大小不一的結(jié)合位點(diǎn)，根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道活性區(qū)特點(diǎn)，選擇了第6個(gè)結(jié)合位點(diǎn)作為活性區(qū)進(jìn)行對(duì)接部分的受體結(jié)合區(qū)設(shè)計(jì)。選取我實(shí)驗(yàn)室的一部分化合物，共39個(gè)，整理得到二維SDF文件，再經(jīng)過一些處理變?yōu)槿S化合物庫，用這些化合物進(jìn)行虛擬篩選的DOCK對(duì)接。 經(jīng)過對(duì)接后，發(fā)現(xiàn)其中除了一個(gè)化合物不能進(jìn)入對(duì)接腔穴外，其他的38個(gè)都能進(jìn)入并得到打分，打分結(jié)果在-31.97～-8.7的范

5、圍內(nèi)，我們分別選擇打分高、中、低三個(gè)化合物的對(duì)接能量構(gòu)象進(jìn)行圖像學(xué)分析，找到它們與CDK9結(jié)合區(qū)可能的作用模式。 同時(shí)我們用逆轉(zhuǎn)錄．聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)測(cè)定了這些化合物對(duì)CDK9表達(dá)的影響，結(jié)果表明大部分的藥物對(duì)CDK9表達(dá)都有抑制作用，并且其中7個(gè)在100μM，200pM這兩種的濃度下呈現(xiàn)一定的量效關(guān)系?？傊@是一條值得探索的新藥研發(fā)之路，它涵蓋了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)，活性位點(diǎn)搜尋，對(duì)接計(jì)算，藥物設(shè)計(jì)，生物測(cè)試多個(gè)方面，體