CDK2新型小分子抑制剂的设计、合成及生物活性研究

作     者：邵媛媛 

作者单位：上海交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张健;沈瑛

授予年度：2016年

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100706[医学-药理学] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

主      题：细胞周期 CDK2抑制剂 竞争性 别构 虚拟筛选 合成 

摘      要：肿瘤是一种细胞周期性疾病,严重威胁人类健康。细胞周期依赖性激酶(cyclin dependent kinase,CDK)是一类丝氨酸/苏氨酸(Ser/Thr)蛋白激酶,负责调控细胞周期的进程。其中直接参与细胞周期调控的CDK2起关键作用。CDK2的活性依赖于与cyclin E和cyclin A的结合,调控细胞G-S期的转变以及S期的进程。研究表明,大约86%的癌症中CDK2出现过表达。目前针对CDK2的抑制剂大多数为ATP竞争性抑制剂,且结构与ATP类似,在CDKs家族或其他激酶中选择性低、毒副作用大,因此寻求高效、高选择性的CDK2抑制剂是急需解决的问题。CDK2的晶体结构对以CDK2为靶标进行的合理药物设计提供了依据。本文的研究目的是寻找CDK2新型小分子抑制剂,包括ATP竞争性抑制剂和别构抑制剂,为后续的选择性小分子抑制剂的研究奠定基础。本文综合运用计算机辅助药物设计、化学合成和体内外生物活性测试等方法,设计了两类新型结构且不同作用位点的抑制剂。我们针对CDK2-cyclin A和CDK2的晶体结构,分别在ATP结合位点上和别构位点上进行虚拟筛选,挑选购买了一系列化合物,并通过构建的CDK2体外激酶活性检测体系对其进行活性测试,得到结构新颖的先导化合物。其中,对于ATP竞争性抑制剂,我们对先导化合物进行结构优化,得到22个衍生物,发现CDKI-C018显示较好的活性(IC=12.58μM)。此外,我们选取了活性较好的CDKI-C018和CDKI-C015,进行了HepG2细胞增殖抑制实验;对于别构抑制剂,初筛结果显示,S71和S70表现出较好的CDK2抑制活性,在100μM的浓度下的抑制率分别为57.59%和41.64%。并且,S71和S70有着类似的化学骨架结构,这为进一步改造出CDK2潜在的别构抑制剂奠定了基础。