摘要
泛素特异性蛋白酶7(Ubiquitinspecificpeptidase7，USP7)是一种去泛素化酶，又称为疱疹病毒相关泛素特异性蛋白酶(Herpesvirus-associatedubiquitinspecificprotease，HAUSP)，其分子量为130kDa，具有多个结构域，参与人体中的大多数生物功能性表达，如细胞周期调控、DNA损伤修复、免疫反应和表观遗传调节等。研究发现，USP7在多种肿瘤细胞中过度表达，抑制其活性或者降低其表达量可有效抑制肿瘤的发生发展。因此，研究开发特异性靶向USP7的小分子抑制剂，对肿瘤治疗与药物开发具有重大的科学意义和实际应用价值。 本论文在文献调研和课题组前期工作的基础上，借助计算机辅助药物设计、骨架跃迁、生物电子等排等多种药物设计策略设计合成了吡啶并嘧啶酮类和4.氯吡咯并吡啶类两个系列衍生物，并对其进行了生物活性评价和初步的机制研究。具体的研究工作内容如下: 1.通过查阅相关文献，了解并掌握了USP7的蛋白结构和功能、去泛素化机理以及在肿瘤发展中的作用，叙述了USP7抑制剂的研究进展，为本论文的顺利开展提供了坚实的理论基础。 2.基于文献调研和课题组前期工作，以吡啶并嘧啶酮为骨架，结合文献报道的分子骨架，综合运用基于靶点的药物设计、拼合原理等设计合成了一系列吡啶并嘧啶酮类衍生物，共计49个化合物。同时，以吡咯并吡啶为骨架，设计合成了一系列4-氯吡咯并吡啶类衍生物，共计34个化合物。本论文共计合成了83个结构全新的化合物，且通过核磁共振、高分辨质谱等开展了结构确证工作。 3.采用USP7-UbA10均相时间分辨荧光技术对上述设计合成的化合物进行了USP7酶水平抑制活性评价，结果发现:在吡啶并嘧啶酮骨架的C-Ⅲ7位引入溴原子、氮原子和疏水性基团时，活性显著提高，其中引入苯环时(化合物Ⅲ-4)的抑制活性最好，IC50为120nM。分子对接结果表明，化合物Ⅲ-4的C-7位置引入的基团位于溶剂暴露区域，与周围的氨基酸残基相互作用，在C-7位置加以基团修饰，对USP7的抑制活性有较大的提高。4-氯吡咯并吡啶类化合物对USP7的抑制活性普遍较弱，文献中对此类化合物的研究报道较少，因此，此类化合物的结构修饰仍然具有一定的研究价值。随后，通过文献调研发现USP7可促进结肠癌的发生发展，因此本论文以结肠癌HCT116细胞为受试细胞，选取代表性化合物，分别在10μM和100μM的浓度下测定其对HCT116细胞的增殖抑制活性，结果显示化合物V-7可有效抑制结肠癌HCT116细胞增殖，进一步的生物机制研究还在探索中。 综上所述，论文运用多种药物设计策略设计合成了吡啶并嘧啶酮类和4.氯吡咯并吡啶类两个系列的USP7抑制剂，共计83个结构全新的化合物，并对其进行了USP7酶水平和细胞水平的抑制活性评价。结果显示，化合物Ⅲ-4的酶水平抑制活性最好，IC50为120nM;化合物Ⅴ-7可有效抑制结肠癌HCT116细胞增殖。新型吡啶并嘧啶酮类和4-氯吡咯并吡啶类USP7小分子抑制剂的设计合成不仅丰富了USP7抑制剂的结构类型，也为今后以USP7为靶点的抗结肠癌药物开发提供了重要理论和实验数据。
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