摘要
泛素特异蛋白酶7(ubiquitin-specificprotease 7,USP7),是一种半胱氨酸蛋白酶,可以去除泛素、保护底物蛋白不被降解。许多研究已经揭示了 USP7的致癌特性,尤其是在p53-Mdm2-USP7途径中的功能。USP7能够将Mdm2去泛素化导致Mdm2表达上调,进而下调p53。研究表明抑制USP7会导致泛素化Mdm2数量增加,导致其发生降解,从而间接增加肿瘤抑制因子p53的数量,p53的激活导致细胞增殖显著减少,终止肿瘤细胞的发展。 蛋白降解嵌合体(proteolysis-targeting chimeras,PROTAC)是一类近年来新兴的药物模态,它突破了传统小分子抑制剂的作用模式,可通过生物体内泛素-蛋白酶体蛋白降解途径直接诱导底物蛋白的降解。 本课题通过将USP7小分子抑制剂与E3泛素连接酶配体通过连接链进行连接,形成一种靶向诱导蛋白降解联合体。在生物体内,这种双功能分子的USP7抑制剂部分可以识别USP7靶蛋白,E3泛素连接酶的配体部分可以识别E3泛素连接酶,从而将USP7蛋白与E3泛素连接酶拉近,使E2泛素结合酶上的泛素转移至USP7蛋白上,将USP7蛋白泛素化,然后通过泛素-蛋白酶体途径使底物USP7蛋白降解,从而达到调控相关疾病的作用。 本课题基于PROTAC的结构特征,通过改变不同连接链的长度和种类,进行靶向USP7降解剂的设计、合成及生物活性评价,共合成了 26个具有PROTAC结构的目标分子。以人骨髓瘤细胞株MM.1S对所合成的目标分子进行体外抗增殖活性筛选,26个目标分子均能抑制MM.1S细胞增殖,且抑制活性均明显优于单独的USP7小分子抑制剂,初步验证应用PROTAC技术进行靶向USP7蛋白的降解剂分子的设计是可行的。经细胞增殖活性,优选化合物27、45进行肿瘤细胞内的USP7降解实验、CRBN依赖性实验,初步实验表明所选化合物在肿瘤细胞内对USP7均有明确的降解作用且诱导USP7降解的机制依赖于CRBN,初步评价靶向USP7的PROTAC分子的作用机制。 综上,本文通过基于PROTAC的USP7降解剂的设计、合成,开展构效关系(Structure activity relationships,SAR)研究,发现了不同类型和长度的连接链对其抗增殖活性的影响。本文研究结果可为进一步设计合成活性更高的USP7靶向的PROTAC分子提供参考。