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酒石酸系列氨肽酶抑制剂的设计合成与活性研究

黄惠明

  氨肽酶N(APN,又称CDl3)是含锌离子的一种膜结合型外肽酶,为依赖锌离子的金属蛋白酶系列,在哺乳动物的小肠肾脏、中枢神经系统等组织中有广泛表达。APN大量表达于肿瘤细胞表面,对肿瘤的血管生成、侵害具有重大的作用。该酶降解细胞外基质的主要成分,从而促进肿瘤细胞在人体的转移和生长;另还能够对许多免疫活性物质进行降解,削弱NK细胞和巨噬细胞识别和杀伤肿瘤细胞的能力,降低机体的免疫力。故抑制APN的活性可以控制对肿瘤肿瘤细胞血管生成,同时增强粒细胞的趋化性,使机体的免疫力得以提高。APN已被证明作为人体冠状病毒TEGV和229E病毒的受体。所有这些发现使APN的研究成为一个关注的目标,同时,近年来抗肿瘤药物研发的热点趋向于开发高选择性、高效的的APN抑制剂。 基于结构基础的药物设计原理和对已知的类肽类APN抑制剂结构特征的分析与总结,化合物与APN的结合部位可分为三个部分,A部分是同Bestatin的苯环相互作用的疏水口袋,B部分是锌结合组(ZBG型),C部分是另一侧疏水口袋。通过对计算机辅助药物设计软件的应用设计新的药物,结合酶的晶体结构,本研究设计并合成了酒石酸、苹果酸和烟酸三个系列共40个结构全新的化合物。其化学结构由波谱分析(IR、ESI-MS、1H NMR)确认,所合成的目标化合物 经查阅文献证实,未见文献报道,均为新化合物。 对所合成化合物进行了体外抑酶实验,并对其活性作出初步评价。选择APN来对合成物进行筛选,从而确定其酶活性的大小。其结果表明:本实验设计合成的化合物中的大多数都对APN有抑制作用。实验结果表明,L-酒石酸系列化合物对APN抑制活性最高,其半数抑制浓度(IC50)达到微摩尔级,具有较高抑酶作用。 本实验选用人红细胞白血病K562细胞对所合成的化合物进行抗肿瘤活性筛选,利用MTT法间接测定各目标产物作用后肿瘤细胞增殖的变化,并计算出肿瘤细胞的抑制率。并且,从所合成化合物选出四个肿瘤细胞抑制率较好的化合物(A1、B1、C1、D2),计算出它们的半数抑制浓度(IC50),筛选出体外活性较好的化合物D2。……   
[关键词]:氨肽酶N抑制剂;合理药物设计;化学合成;抗癌活性
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:南昌大学2010年