环肽类组蛋白去乙酰化酶抑制剂

组蛋白乙酰化转移酶(HAT)和组蛋白去乙酰化酶(HDAC)调节组蛋白乙酰化程度，HDAC在基因表达和染色体形成等方面起着重要的调节作用。HDAC抑制剂能够引起肿瘤细胞生长停滞、诱导肿瘤细胞分化和调亡。通过对各种HDAC抑制剂结构及作用机制的研究有助于该类药物在临床上的应用和拓宽癌症治疗的适用范围。本文概述了近年来天然及合成的环肽类组蛋白去乙酰化酶抑制剂的研究进展。     

基于Chlamydocin骨架设计合成环肽类HDACi及其抗肿瘤活性

组蛋白去乙酰化酶(HDACs)通过催化各种底物蛋白包括组蛋白、转录因子、α-微管蛋白和核输入蛋白等的ε-赖氨酸残基乙酰化侧链的去乙酰化来影响细胞功能,抑制HDAC活性可以治疗表观遗传异常引起的癌症和其他慢性疾病.以HDAC抑制剂(HDACi) Chlamydocin为骨架设计合成一类新型抑制剂,将HDACi的结合区设计为二硫键结构、在环肽中苯丙氨酸的苯环不同位点引入甲基,合成4种不同序列的环肽类HDACi.考察HDACi体外抗肿瘤细胞(MCF-7,Hela和7721)活性,结果表明HDACi对三种肿瘤细胞系均显示良好的生长抑制作用,细胞形态都发生明显变化,其中对Hela细胞的毒性最高,IC50达到0.1 μmol/L.     

基于组蛋白去乙酰化酶靶点的羟肟酸类化合物及其抗肿瘤活性研究进展

组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase, HDACs）是肿瘤治疗的靶点之一,组蛋白去乙酰化酶抑制剂（histone deacetylase inhibitor, HDACi）可通过多种机制发挥抗肿瘤作用,包括抑制肿瘤细胞活力、迁移、侵袭、血管生成、增殖、DNA修复和诱导细胞凋亡。本文对近年来以HDACs为单靶点和多靶点的羟肟酸类衍生物的合成及其抗肿瘤活性进行综述,并对此方面的发展趋势、应用前景进行展望。     

山荷叶素异羟肟酸和硫醇衍生物的合成与抑制肿瘤细胞增殖活性

通过药效团整合策略将天然抗肿瘤活性木脂素山荷叶素与组蛋白去乙酰化酶抑制剂的药效团长链异羟肟酸或长链硫醇进行拼合,得到了7个未见文献报道的山荷叶素衍生物,通过核磁共振氢谱、碳谱、高分辨质谱等方法进行了结构表征.并采用了噻唑蓝法(MTT)法对这些化合物的体外抑制肿瘤细胞增殖活性进行了测试,异羟肟酸类衍生物具有较强的活性.     

磺胺基羟肟酸类HDAC抑制剂三维定量构效关系

组蛋白去乙酰化酶(HDAC)对染色质分布和基因调节起着重要的作用,也是治疗癌症和其它疾病的新靶点.羟肟酸类抑制剂是目前研究最多的组蛋白去乙酰化酶抑制剂.应用比较分子力场(CoMFA)法对一系列磺胺基羟肟酸类HDAC抑制剂进行了结构活性关系研究,得到的模型具有较高的交叉验证系数(q²=0.704).并在此基础上,建立了非交叉验证的偏最小二乘分析(PLS)模型.用该模型对随机选择的6个化合物组成的测试集进行了预测,得到了令人满意的结果,所建模型具有良好的预测能力.本研究对于设计高活性的HDAC抑制剂及抗癌药物都有指导意义.     

亲电酮类HDAC抑制剂的3D-QSAR和分子对接研究

组蛋白去乙酰化酶抑制剂(histone deacetylase inhibitor,HDACi)是近年来治疗癌症的重要靶向药物,其中羟氨酸类,苯甲酰胺类多种药物已进入临床试验阶段,但对于亲电酮类HDACi还有待于进一步研究,本研究应用比较分子力场分析法(comparative molecular field analy...     

同源模建和分子对接研究HDAC1/HDAC8的选择性

组蛋白去乙酰化酶(HDACs)是近年来治疗肿瘤的重要靶标之一.由于HDACs包含多种亚型,且各亚型的生理功能存在一定的差异,其选择性抑制剂的开发已成为当前的研发热点.我们通过同源模建的HDAC1结构,与已有的HDAC8晶体结构的活性位点进行比较分析,探讨了对两者选择性有重要影响的残基,为基于受体的选择性抑制剂研究提供重要信息.同时选择了52个HDAC抑制剂,分别建立了HDAC1、HDAC8的活性值与对接打分值的线性回归模型.所建的HDAC1和HDAC8的线性构效关系模型的非交叉验证系数R2分别为0.82和0.80,表明具有一定的统计学意义.利用所建模型对已设计合成的化合物进行了预测,预测结果对HDAC1、HDAC8选择性抑制剂的优化改造提供了一定的指导意义.     

新型吡啶苯磺酰胺联喹啉基异羟肟酸类PI3K/HDAC双靶点抑制剂的设计、合成和生物活性研究

多靶点药物已成为一种有广阔前景的药物,特别是对抗肿瘤药物的研发.基于候选药物GSK2126458和上市药物Vorinostat的结构特点,设计并合成了一系列新型的磷脂酰肌醇3-激酶(PI3Ks)和组蛋白脱乙酰酶(HDACs)双重抑制剂.生物活性研究发现,化合物GYB-4对PI3Kα和HDAC1的IC50分别为1.0和4.2nmol/L;化合物GYB-5对PI3Kα和HDAC1的IC50分别为1.3和4.8nmol/L.对所有化合物在HCT116,PC3和A2780细胞株上进行了增殖抑制活性研究,相关的构效关系研究将为PI3K和HDAC双靶点抑制剂的进一步优化提供思路.     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂的分子对接与构效关系研究

肿瘤是仅次于心血管疾病的第二大"杀手",肿瘤的发生与核心组蛋白的乙酰化及去乙酰化的失衡有密切的关系.这两种酶是一对功能相互拮抗的蛋白酶,分别对组蛋白氮端氨基酸残基进行乙酰化和去乙酰化调节染色质的结构,进而调控基因转录.组蛋白去乙酰酶抑制剂在体外和体内实验中均能引起乙酰化核小体组蛋白的堆积,提高p21基因的表达水平,抑制肿瘤细胞的增殖,诱导细胞分化或凋亡.研究组蛋白去乙酰化酶抑制剂和酶的分子对接可以阐明抑制剂与蛋白酶的作用模式,揭示抗癌机理.同时利用CoMFA方法研究了抑制剂结构和活性之间的关系,得到了预测能力较好的定量模型.     

HDAC对接研究:苯甲酰胺类抑制剂结合方式推测

通过计算机模拟的对接过程研究，发现了MS-275— 一种苯甲酰胺类的组蛋白去乙酰酶（HDAC）抑制剂与酶的可能的全新结合方式.这种结合方式与已经阐明的组蛋白去乙酰酶类似蛋白（HDLP）与曲古柳菌素A(trichostatin A, TSA)和suberoylanilide hydroxamic acid(SAHA)形成的复合物晶体结构中配体与酶的作用方式完全不同.从对接结果看，MS-275的作用靶点在酶活性口袋的最狭窄部位，而不是直接作用于锌离子.这似乎能够解释MS-275的低毒性特点，并且为设计和筛选全新的HDAC抑制剂提供了新思路.     

一种香豆素荧光标记多肽的合成及应用

Sirtuin蛋白是一类称为依赖烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）的组蛋白去乙酰化酶,共有7个成员,均是潜在的疾病治疗靶点。 然而,目前的荧光筛选方法,只适用于SIRT1~SIRT3。 因此,根据SIRT5的新酶活,设计、合成了针对SIRT5的荧光标记多肽（ISGASE(SuK) AMC）,并通过LC-MS和荧光检测证明了该荧光标记多肽能应用于SIRT5的活性筛选。     

Apicidin选择性抑制ClassⅠ HDACs分子动力学研究

采用模拟方法研究组蛋白脱乙酰酶抑制剂(Apicidin)选择性抑制组蛋白去乙酰化酶(Histone deacetylases, HDACs)中的HDAC1和HDAC8. 通过HDAC8晶体结构同源模建HDAC1三维结构模型, 将Apicidin分别与HDAC1和HDAC8对接并进行分子动力学模拟, 结果表明, HDAC1活性口袋入口处的Arg270是Apicidin-HDAC1形成稳定结构的重要因素; HDAC1中Tyr303及His178与Apicidin形成2个持续存在的氢键, 而在HDAC8中未发现, 这是Apicidin选择性抑制HDAC1高于HDAC8的另一重要原因.     

类肽与金属蛋白酶抑制剂类抗肿瘤药物研究进展

类肽作为天然活性肽的结构或功能模拟物,具有3个优点：一是能够保留天然肽的底物功能,二是可改善其代谢性质,三是可提高其作用的靶向专一性等特点．高活性的类肽分子设计可通过构象限定、结构改造和非肽模拟物设计的构思等多种手段实现．目前肿瘤化疗药物开发的研究热点已由细胞毒药物转向靶向治疗药物,在肿瘤发生发展过程中起关键作用的许多蛋白酶和肽酶陆续被发现,因此类肽作为潜在的肿瘤化疗药物已倍受关注,而如何设计具有抗肿瘤活性的小分子类肽酶抑制剂则已成为研究的热点．本课题组多年来一直致力于研究开发APN、MMPs及HDACs的小分子类肽抑制剂作为靶向抗肿瘤药物先导物．这三种锌离子依赖性金属蛋白酶在肿瘤的生长侵袭转移、血管生成和基质降解等发展进程中起着关键作用,靶向于该类生物靶点的小分子类肽抑制剂具有开发成为高选择性抗肿瘤药物的巨大潜力．     

组蛋白翻译后修饰无标定量方法可靠性的比较

组蛋白翻译后修饰是一种表观遗传学修饰,参与调控细胞的新陈代谢等重要生理过程。蛋白质组学发展迅速,使监控组蛋白翻译后修饰的动态变化成为可能。目前主要有3种无标定量方法（谱图计数法、峰面积积分法和信号强度法）,但何种定量方法更可靠尚未见系统性的详细报道。在稳定同位素标记细胞培养技术（SILAC）基础上,对去乙酰化酶抑制剂（SAHA）调控细胞乙酰化修饰水平的定量数据进行对比,比较3种无标定量方法对组蛋白翻译后修饰进行的定量分析,利用定量结果的标准差（SD）评估定量的可靠性,最终发现基于峰面积积分法定量的结果可靠性最高。该研究对难以进行同位素标记实验的样本分析,尤其对临床样本、大样本的组蛋白修饰谱分析具有重要参考意义。     

氧肟酸类组蛋白去乙酰化酶抑制剂的药效团模型研究

基于24个目前已知的氧肟酸类组蛋白去乙酰化酶抑制剂,我们运用Catalyst软件建立了一个三维药效团模型。其中,最好的药效团模型1,包含了四个化学特征（一个氢键供体,一个芳环和两个疏水基）,相关系数达到0.946,并由另外20个化合物进行了测试验证。我们第一次特征性描述了组蛋白去乙酰化酶的帽子（CAP）部分。我们的研究结果对于设计全新组蛋白去乙酰化酶抑制剂具有很好的指导作用。     

基于Citespace知识图谱的活性环肽研究进展和趋势分析

环肽是具有环状结构的多肽链,因其独特的结构和有价值的功能,如抗肿瘤、抗菌、调节免疫抑制活性、杀虫、溶血、抗HIV等,而受到广泛的关注。本文采用CiteSpace 5.7 R5软件在中国知网(CNKI)以及Web of Science核心合集数据库检索关于活性环肽的文献,并对作者、机构、关键词进行可视化分析,经过筛选、排除与主题无关的文献,最终获纳入中文文献538篇,英文文献792篇。网络知识图谱分析显示,周涛和江维克、David Jcraik是发表中文和英文文献最多的作者;而中国科学院、澳大利亚昆士兰大学分别是发表中文和英文文献数量最多的研究机构,但是机构间、团队间的合作仍需进一步待加强。中、英文文献关键词分析显示,研究的内容主要集中在新型活性环肽的发现、类似物的设计合成以及抗肿瘤、抗菌药理活性的研究等。活性环肽固相合成工艺研究、环肽介导的纳米药物靶向递送研究、活性环肽在抗癌药物方面的应用等可能成为未来研究的主要方向。     

酮醇酸还原异构酶(KARI)与其抑制剂间相互作用的分子模拟研究

采用MCCE, Autodock及密度泛函方法对酮醇酸还原异构酶(KARI)与其抑制剂间相互作用进行了研究. 计算结果表明, KARI活性位点中的Mg^2＋在活性位点残基的离子化状态、活性位点的静电性质以及与抑制剂结合等方面起重要的作用; 同时, 抑制剂在结合方式、前线轨道布居及静电势等方面与酶促反应中间体(HOIV)具有一定程度的相似性; 可电离的羧基是当前发现的靶向KARI抑制剂一个重要的结构特征, 进一步推广可认为潜在的抑制剂应该拥有可电离成负电荷的功能团. 在药物设计中考虑到以上结论, 将有利于发现和改造靶向KARI的抑制剂.     

CBP/P300溴结构域联芳基类抑制剂三维定量构效关系研究

CREB结合蛋白(CBP)和与其高度同源的P300蛋白是组蛋白乙酰化酶的两个亚型,两者通过它们的溴结构域(bromodomain,BRD)与染色质结合,目前,CBP/P300已经成为人类在肿瘤靶点领域中的研究热点。本研究基于CBP/P300溴结构域联芳基类抑制剂建立三维定量构效关系,采用比较分子力场分析法(Co MFA)和比较分子相似性指数分析法(Co MSIA)分别建立35个已知活性抑制剂的3D-QSAR模型,以确定CBP/P300溴结构域联芳基类抑制剂分子结构与生物活性之间的定量关系。Co MFA和Co MSIA模型活性数据p IC50的预测值与实验值基本一致,说明这两个模型具有较高的预测能力和统计学意义。根据Co MFA和Co MSIA模型所提供的立体场、静电场、疏水场、氢键给体场、氢键供体场等信息提出了改善此类抑制剂活性的药物设计思路,为指导设计具有更高活性的新分子和预测更加有效的CBP/P300溴结构域抑制剂提供理论依据。     

合成天然产物曲古抑菌素A的新方法

报道了一条组蛋白去乙酰化酶抑制剂曲古抑菌素A的有效合成路线. 通过L-脯氨酸催化对硝基苯甲醛与丙醛的羟醛缩合反应, 高立体选择性地构建了目标分子的手性中心, 羟醛缩合产物的ee值大于99%, anti∶syn＝16∶1. 随后的合成过程中无消旋化现象, 合成的曲古抑菌素A是单一R型异构体, ee值大于99%.     

细胞穿透环肽

细胞穿透环肽能够穿透细胞膜,特异性地靶向细胞内靶标,并具有较好的体内稳定性,因而具备很好的成药性,并受到研究者越来越多的关注.目前,主要有两种方式获得细胞穿透环肽,即从天然产物中获得和对已有的环肽或线性肽进行化学修饰.本文主要对上述两方面进行简要综述,重点介绍两类细胞穿透环肽天然产物以及通过化学修饰方法得到细胞穿透环肽的策略,并探讨细胞穿透环肽的结构-活性关系及其细胞穿透机理.