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摘要组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶1（LSD1）是黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）依赖性胺氧化酶家族的成员，它通过酶促氧化作用从单双甲基化的H3K4和H3K9中去除一个和两个甲基。目前，在多种癌细胞中都发现了LSD1较正常细胞高表达，包括胃癌，乳腺癌和白血病等，而抑制或失活LSD1可明显提高底物的蓄积，有效抑制癌细胞的分化，增殖，侵袭和转移。因此，LSD1已经成为了多种癌症的有希望的治疗靶标，开发高效低毒，高选择性的LSD1抑制剂不仅可以丰富LSD1抑制剂的骨架类型，同时还可为靶向组蛋白去甲基化酶的抗肿瘤药物研发提供数据支撑。<br>　　嘧啶作为一种有重要药理活性的杂环化合物，其衍生物如胞嘧啶，尿嘧啶等在体内发挥重要的生物学功能。以嘧啶为骨架的衍生物也广泛应用于多种疾病的治疗，如抗病毒，抗菌和抗肿瘤等。在课题组前期工作的基础上，筛选出了对LSD1有潜在抑制活性的先导化合物6，通过对其结构拓展修饰，设计合成了一系列全新的嘧啶衍生物，并对其进行了酶活性评价和初步的生物机制研究。具体工作研究如下：<br>　　1.通过查阅相关文献掌握LSD1的蛋白结构，生物学功能以及与多种肿瘤发生发展的相关性。详述了LSD1抑制剂的发展现状以及存在的主要问题，为本课题的工作开展提供理论依据。<br>　　2.本课题组前期已经构建了基于嘧啶骨架的小分子化合物库，并报道了几类基于嘧啶和嘧啶稠和杂环的化合物对LSD1有良好的抑制活性。进一步对课题组内部嘧啶类化合物库进行了广泛的LSD1抑制活性测试，发现了一类新的连接甲硫四氮唑的嘧啶化合物6对LSD1有潜在的抑制活性。以化合物6为先导，通过分析其与LSD1蛋白的结合模式，对其结构进行适当的拓展，设计合成了63个全新的嘧啶衍生物。<br>　　3.对所有新合成的化合物均进行了体外LSD1抑制活性评价，大多数化合物表现出了良好的抑制活性，其中化合物66有最优的活性，IC50=56.65nM。Docking分析表明化合物66与FAD具有相似的作用模式，嘧啶环上的氰基基团不仅通过水分子1032与Lys661形成了关键的氢键作用，还与Met332形成了氢键作用。四氮唑环上的其中一个氮原子和左侧的羧基基团分别于与Val881和Ser289形成了重要的氢键。这些氨基酸残基均是FAD与LSD1结合的重要残基，初步证实了化合物66可能通过与FAD竞争性结合LSD1的方式发挥活性。进一步的生物机制研究表明化合物66以可逆的方式与LSD1结合，并在细胞水平上有效抑制LSD1活性，明显抑制LSD1过表达的MGC-803细胞的迁移和侵袭。<br>　　综上所述，共合成了63个全新的嘧啶类化合物并进行了抑制活性评价，其中IC50<200nM的化合物有21个，化合物66的抑制活性比先导化合物提高了近20倍。这些发现不仅丰富了嘧啶类LSD1抑制剂的结构类型，而且得到了一类全新的与FAD竞争性结合的LSD1抑制剂，证实了基于配体设计方案的可行性，对开发新型作用模式的LSD1抑制剂有重要的参考意义。