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摘要组蛋白赖氨酸去甲基化酶(Histone lysine specific demethylase 1,LSD1)是第一个被发现具有去甲基化功能的核蛋白。LSD1在辅因子FAD的作用下，从单双甲基化的组蛋白H3K4或H3K9中去除甲基，还可以对非组蛋白执行去甲基化功能，如p53、DNMT1、MYPT1和E2F1等。研究表明，LSD1在多种高发型的癌症中异常表达，与疾病的发生发展以及不良预后密切相关。靶向抑制LSD1的活性可显著影响癌细胞增殖、迁移和细胞凋亡等生物学过程，因此开发新型LSD1抑制剂拥有广阔前景。通过调研LSD1的相关文献和课题组的前期工作，本研究设计合成了一系列新型2-巯基-5-氰基嘧啶类LSD1抑制剂，并进行了酶活性测试和初步的抗肿瘤活性评价。具体的研究内容如下:<br>　　1. 本课题组前期通过筛选内部化合物库发现了嘧啶系列Ⅰ衍生物，首次提出基于辅酶FAD相似性的设计策略，采用生物电子等排及骨架跃迁等方法获得了对LSD1有一定抑制作用的系列Ⅱ衍生物。本论文选取了 Ⅱ5(IC50=1.262 μM)作为先导化合物，借助计算机辅助药物设计，通过分子对接模拟并分析Ⅱ5与LSD1的结合模式，对嘧啶C-4位，C-6位和部分侧链进行结构修饰，最终设计并合成了 51个2-巯基-5-氰基嘧啶类衍生物。本论文对合成的新化合物在体外测试了对LSD1的抑制活性，大多数对LSD1有良好的抑制作用，尤其在嘧啶C-4位引入巯基杂环可显著提高LSD1的抑制活性，其中含巯基四氮唑的化合物T30对LSD1的抑制作用最佳，IC50=47.154 nM。分子对接结果显示，该化合物与FAD有相似的作用模式，初步推测该化合物与FAD竞争性结合LSD1发挥抑制作用。<br>　　2.基于LSD1在多种胃癌细胞中高表达，并参与其增殖、转移及凋亡等生物学过程等课题组的相关前期研究，本论文选取胃癌细胞MGC-803和HGC-27作为受试细胞,评价了 LSD1抑制活性小于500nM的化合物对其的增殖抑制活性。结果发现，含有巯基杂环取代的化合物对肿瘤细胞的增殖有较强的抑制作用，其中代表性化合物T30对人正常胃黏膜上皮细胞GES-1具有低毒性的同时，可有效抑制MGC-803细胞增殖、迁移并诱导MGC-803细胞凋亡，呈剂量依赖性地上调促凋亡蛋白Bax的表达量，下调抑凋亡蛋白Bcl-2的表达量，具备作为先导化合物进一步开发的潜能。<br>　　综上所述，本论文共合成了 51个2-巯基-5-氰基嘧啶类LSD1抑制剂，有8个化合物的抑制活性小于200 nM,其中化合物T30对LSD1的抑制活性比先导化合物H5提高了 25倍左右。上述发现不仅使LSD1抑制剂的结构类型更加丰富，进一步验证了基于FAD相似性的设计策略具有合理性，同时对研制靶向LSD1抑制剂具有重要借鉴意义。