吡咯烷類Bcl-2蛋白抑制劑的設(shè)計(jì)、合成與生物活性研究.pdf

1、癌癥是因細(xì)胞生長增殖機(jī)制失常而引起的疾病。生長失控的癌細(xì)胞可局部侵入周圍正常組織，甚至由淋巴系統(tǒng)或血液轉(zhuǎn)移至身體其他部位。近年來研究發(fā)現(xiàn)，惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展與細(xì)胞凋亡受到抑制有密切的關(guān)系。細(xì)胞凋亡又稱程序性細(xì)胞死亡，是由內(nèi)部或外部刺激引發(fā)的程序性自殺死亡過程。細(xì)胞凋亡是生物體內(nèi)精確控制的細(xì)胞死亡機(jī)制。它能夠有序排除體內(nèi)不需要的或已受損的細(xì)胞，對(duì)胚胎發(fā)育及維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)具有重要作用。細(xì)胞凋亡與許多人類疾病的發(fā)生密切相關(guān)，過度凋亡將引發(fā)中風(fēng)、

2、心臟衰竭、神經(jīng)退行性疾病等，而抑制凋亡則與腫瘤等疾病的產(chǎn)生有關(guān)。細(xì)胞凋亡機(jī)制主要有兩條途徑:外源性途徑和內(nèi)源性途徑。這兩條途徑最后都通過激活半胱天冬酶(caspase)，最終誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。
　　 B細(xì)胞淋巴瘤／白血病-2(B-cellleukemia/lymphoma-2，Bcl-2)蛋白家族是細(xì)胞凋亡內(nèi)源性途徑中重要的調(diào)控因子，在細(xì)胞凋亡通路中起著重要的調(diào)節(jié)作用。根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能不同，Bcl-2蛋白家族可分為抗凋亡家族蛋白和促凋

3、亡家族蛋白。在正常的細(xì)胞中，促凋亡家族蛋白和抗凋亡家族蛋白異二聚體化，使細(xì)胞保持正常生長狀態(tài)，既避免細(xì)胞過早凋亡又避免細(xì)胞因不發(fā)生凋亡而轉(zhuǎn)化為腫瘤細(xì)胞。但在一些惡性腫瘤中，Bcl-2蛋白家族的抗凋亡蛋白成員過度表達(dá)，導(dǎo)致一般的化療手段無法使腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡，從而影響腫瘤的治療效果，產(chǎn)生耐藥性。因此，針對(duì)Bcl-2蛋白家族抗凋亡成員的抑制劑研究已經(jīng)成為近年來抗腫瘤藥物的研究熱點(diǎn)，為今后尋找新型的、克服細(xì)胞耐藥的抗腫瘤藥物提供了新的方向。<

4、br>　　 近十年來，針對(duì)抗凋亡蛋白的小分子抑制劑不斷涌現(xiàn)，有些已進(jìn)入臨床研究階段，如ABT-263、AT-101、GX15-070等。WL-276是最近發(fā)現(xiàn)的BH3I-1類似物，可有效抑制BakBH3肽與Bcl-2蛋白之間的結(jié)合，對(duì)Bcl-xl和Bcl-2蛋白都具有較高的親和力。該抑制劑能夠有效誘導(dǎo)前列腺癌細(xì)胞PC-3發(fā)生凋亡，并能克服其對(duì)化療的耐藥性。L-羥脯氨酸是一類具有廣泛生物活性的天然產(chǎn)物，經(jīng)大量的結(jié)構(gòu)改造先后發(fā)現(xiàn)具有抗癌、

5、抗菌、抗病毒以及抗炎等多種藥理活性。本課題組前期以L-羥脯氨酸為先導(dǎo)，針對(duì)其母核合成了一系列吡咯烷衍生物，經(jīng)活性測(cè)試發(fā)現(xiàn)此類化合物具有一定的抑制Bcl-2抗凋亡蛋白活性。本論文在前期研究基礎(chǔ)上，結(jié)合BH3I-1、WL-276分子結(jié)構(gòu)以及Bcl-2抗凋亡蛋白結(jié)構(gòu)特征，最終設(shè)計(jì)合成了以吡咯烷為母核的新化合物31個(gè)，其中目標(biāo)化合物20個(gè)，新中間體11個(gè)。所有新化合物均經(jīng)核磁共振、質(zhì)譜等方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)確證。經(jīng)文獻(xiàn)檢索工具證實(shí)，所合成的目標(biāo)化合物均

6、為新型化合物，未見文獻(xiàn)報(bào)道。
　　 目標(biāo)化合物應(yīng)用熒光偏振法進(jìn)行了蛋白競爭性結(jié)合實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示絕大部分化合物對(duì)Bcl-2抗凋亡蛋白具有較高抑制活性。其中化合物11k比陽性對(duì)照藥棉酚活性提高5倍，化合物11f、11n、11p、11r和12顯示出與陽性對(duì)照接近的蛋白抑制活性。針對(duì)活性最好的化合物11k，本論文進(jìn)行了配體分子與受體生物大分子相互作用的分子對(duì)接，對(duì)接結(jié)果顯示11k與Mcl-1蛋白表面疏水凹槽能夠很好的結(jié)合，為今后進(jìn)一步優(yōu)