PTP-MEG2小分子抑制劑的設(shè)計(jì)、合成、活性及動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、目的：糖尿病是一種常見(jiàn)病，可由環(huán)境因素和遺傳等多種原因相互作用而引起，臨床癥狀主要是以高血糖為主要標(biāo)志，其最常見(jiàn)的癥狀是多飲、多尿、多食等。糖尿病可引起身體多系統(tǒng)的損害。病理機(jī)制是胰島素相對(duì)/絕對(duì)分泌不足，或者靶組織細(xì)胞對(duì)胰島素敏感性降低，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)、脂肪、水和電解質(zhì)等代謝紊亂。目前有超過(guò)3億人患有糖尿病，到2030年預(yù)計(jì)將超過(guò)10億，460萬(wàn)人將死于糖尿病。對(duì)于Ⅱ型糖尿病的治療，傳統(tǒng)的降糖藥還存在著多種缺陷，因此需要不斷地發(fā)現(xiàn)和研

2、究糖尿病藥物治療新靶點(diǎn)，并圍繞靶點(diǎn)進(jìn)行新藥開發(fā)研究。以F2Pmp為骨架獲得的PTP-MEG2抑制劑具有高效性和選擇性，并具有良好的體內(nèi)活性，可以擴(kuò)大胰島素信號(hào)，提高胰島素敏感性。鑒于此，本論文以蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶-MEG2（PTP-MEG2）為糖尿病治療的靶點(diǎn)，嘗試尋找到新型治療糖尿病和肥胖的藥物。
　　方法：本文通過(guò)從小分子ZINC-druglike數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索得到潛在的先導(dǎo)化合物，應(yīng)用 Core-hopping對(duì)先導(dǎo)化合物進(jìn)行

3、片段替換建立虛擬小分子庫(kù)，利用分子對(duì)接的方法，對(duì)所建立的小分子化合物庫(kù)進(jìn)行虛擬篩選。根據(jù)對(duì)接得分及作用模式，得到針對(duì) PTP-MEG2靶點(diǎn)的目標(biāo)化合物。對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行合成工作。本實(shí)驗(yàn)利用有機(jī)合成的方法，以廉價(jià)易得的有機(jī)化合物為起始原料，經(jīng)過(guò)Wittig反應(yīng)、Sonogashira反應(yīng)，關(guān)二苯并呋喃環(huán)及 Williamson成醚反應(yīng)等多步反應(yīng)，合成過(guò)程中用 TLC監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)程，經(jīng)萃取、抽濾以及柱色譜方法分離純化等操作。將合成得到的化合物

4、進(jìn)行抑酶活性測(cè)試，并且將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與設(shè)計(jì)的理論結(jié)論進(jìn)行比較和驗(yàn)證。最后選取代表性的化合物進(jìn)行分子動(dòng)力學(xué)模擬，以考察化合物與靶點(diǎn)結(jié)合的模式。
　　結(jié)果：在虛擬篩選部分，本文首先從小分子數(shù)據(jù)庫(kù)ZINC-druglike中搜索得到一個(gè)對(duì)接得分高、空間匹配好的小分子ZINC36636028，并對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾建立小分子數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)對(duì)所建立的PTP-MEG2靶點(diǎn)降糖化合物庫(kù)的虛擬篩選，得到一系列潛在的PTP-MEG2抑制劑。對(duì)接結(jié)果顯示它們可

5、與PTP-MEG2靶點(diǎn)重要?dú)埢纬蓺滏I和疏水作用，推測(cè)其具有潛在的抑酶活性，可以作為針對(duì)PTP-MEG2靶點(diǎn)的降糖先導(dǎo)化合物。
　　通過(guò)有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)法，成功合成了42個(gè)小分子化合物。這些化合物的結(jié)構(gòu)均經(jīng)過(guò)核磁共振氫譜和質(zhì)譜進(jìn)行確證。
　　在活性部分，進(jìn)行了化合物對(duì)PTP-MEG2的抑制活性測(cè)定，得到化合物針對(duì)此靶酶的抑制活性數(shù)據(jù)?；钚詳?shù)據(jù)顯示所設(shè)計(jì)的化合物對(duì)PTP-MEG2均具有較好的活性。
　　分子動(dòng)力學(xué)部分以10

6、ns常規(guī)分子動(dòng)力學(xué)進(jìn)行模擬。通過(guò)分析軌跡文件，找到受體對(duì)配體進(jìn)行識(shí)別的分子機(jī)制，為開發(fā)新型PTP-MEG2受體拮抗劑提供了理論基礎(chǔ)。
　　結(jié)論：本研究以PTP-MEG2為藥物作用靶標(biāo)，設(shè)計(jì)了一系列潛在的PTP-MEG2抑制劑。通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)所建立的PTP-MEG2靶點(diǎn)降糖化合物庫(kù)進(jìn)行虛擬篩選，確定了一些具有理論藥理活性的小分子為目標(biāo)化合物，并對(duì)部分代表性化合物進(jìn)行合成，其化學(xué)結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)氫譜和質(zhì)譜等技術(shù)的確證。經(jīng)過(guò)酶活性