NM23-H2蛋白与癌基因c-myc启动子G-四链体结合阻断剂的发现及其分子机制研究

c-myc是肿瘤细胞过表达最重要的一种癌基因，对癌症的发展具有重要作用。以阻断c-myc的转录调控通路为目标发展癌症治疗方法是一个极具潜力的新方向。癌基因G-四链体结构是基因转录调控的"分子开关"，而DNA结合蛋白在G-四链体参与的转录调控中起关键作用。NM23-H2蛋白能够与c-myc启动子区域形成的G-四链体结合并将其拆散，进而激活c-myc的转录表达。我们研究发现小分子化合物SYUID-JQ1能有效阻断NM23-H2与c-myc G-四链体的结合，下调c-myc癌基因的转录水平，并提出了基于小分子干预蛋白与G-四链体结合机制发展抗癌药物的新理念。本研究将在此基础上，通过合理设计和结构优化，合成一系列新的小分子化合物；建立新的筛选和评价体系，发现性能更优的NM23-H2/G-四链体结合阻断剂，并深入研究其作用的分子机制。为上述的新理念提供更坚实的理论和实验依据。

c-myc是肿瘤细胞过表达最重要的一种癌基因，对癌症的发展具有重要作用。以阻断c-myc的转录调控通路为目标发展癌症治疗方法是一个极具潜力的新方向。我们研究发现小分子化合物SYSU-ID-01能有效阻断NM23-H2与c-myc G-四链体的结合，下调c-myc癌基因的转录水平，并提出了基于小分子干预蛋白与G-四链体结合机制发展抗癌药物的新理念。本研究主要开展了以下研究内容并取得了重要结果：1）以SYSU-ID-01为探针，通过一系列的实验探究了阻断 NM23-H2 蛋白与c-myc启动子G-四链体DNA相互作用的抗肿瘤策略的可行性和可能分子机制；2）以SYSU-ID-01为先导化合物，设计合成了39个新结构的衍生物，建立多种实验方法，研究了衍生物分别与G-四链体DNA和NM23-H2 蛋白之间的相互作用，同时也考查了新合成化合物阻断蛋白/核酸相互作用的能力，总结了构效关系。此外，较为系统地研究了衍生物作为NM23-H2蛋白/DNA相互作用阻断剂的抗肿瘤活性分子机制；3）以G-四链体DNA为靶点，进一步在前期工作基础上设计并合成了六类新型的靶向G-四链体DNA的小分子配体，研究了它们的作用能力、选择性以及相关的生物学活性，探讨了构效关系，为发现更好的NM23-H2 /DNA相互作用阻断剂奠定了重要基础；4）以NM23-H2蛋白为靶点，设计、合成了51个新结构的小分子化合物，评价了化合物作为新型阻断剂的活性，总结了构效关系，发现了具有进一步深入研究的高活性新型阻断剂。本项目研究为研究和探明癌基因新型转录调控的分子机制的提供了理论和实验依据。