利用微型化酶识别反应器和高效分离技术从新疆紫草中快速筛选酪氨酸激酶抑制剂研究

蛋白酶抑制剂的筛选是当前生命医学领域的研究热点之一，它对于新型分子靶向药物的研发具有重大意义。作为蛋白酶抑制剂筛选的关键，筛选方法的速度、通量及通用性尤为重要。本课题以构建蛋白酶抑制剂新型筛选方法为目标进行了系统性探索。以表皮生长因子受体酪氨酸激酶为药物筛选的靶标分子，制作了一种可定址的、具有生物活性的微型化酶识别反应器。同时结合高效毛细管电泳分离技术，开展了从我国少数民族特色抗肿瘤药材新疆紫草中特异性识别筛选酪氨酸激酶抑制剂的方法研究。这种新型的筛选模式将基于生物分子相互作用原理的酶特异性识别与现代高效分离技术有机结合起来，有望实现药材中特定酶抑制剂活性成分的高效、快速、高通量、低成本筛选。预期研究成果将会为我国民族新药的筛选研究提供更为通用便捷的新的技术方法。

蛋白酶抑制剂的筛选是当前生命医学领域的研究热点之一，它对于新型分子靶向药物的研发具有重大意义。作为蛋白酶抑制剂筛选的关键，筛选方法的速度、通量及通用性尤为重要。本课题以构建蛋白酶抑制剂新型筛选方法为目标进行了系统性探索。选择当前抗肿瘤研究最多的靶点之一——表皮生长因子受体（EGFR）作为酪氨酸激酶抑制剂筛选的模型分子，制作了一种可定址的、可重复使用的微型化酶识别反应器。结合高效毛细管电泳分离技术，开展了从我国少数民族特色抗肿瘤药材新疆紫草中特异性识别筛选酪氨酸激酶抑制剂（TKI）的方法研究。. 通过研究，课题首次构建了具有良好的稳定性、重现性和生物识别活性的EGFR酶识别反应器。基于毛细管电泳高效分离技术将EGFR酶识别反应器首次用于实际药材——新疆紫草中酪氨酸激酶抑制剂有效成分的快速筛选。最终成功筛选到一种可特异性结合EGFR并抑制其活性的有效成分。该物质化学结构分别经NMR和MS鉴定为β, β-二甲基丙烯酰基紫草素。细胞实验证明，β, β-二甲基丙烯酰基紫草素可明显抑制肺癌细胞HCC827的增殖，促使细胞凋亡。CTG法测定其半抑制浓度IC50为6.05umol/L。Western Blotting结果显示浓度为100μM时可以明显抑制HCC827细胞EGFR和ERK1/2的磷酸化，但在浓度为10μM时对EGFR和ERK1/2磷酸化的抑制作用并不明显。此外课题还在单一型酶微反应器的基础上发展了具有高通量筛选功能的分段多酶微反应器，可同时实现多种酶与分析物的相互作用研究并进行在线分析。. 本课题所构建的蛋白酶抑制剂筛选方法将基于分子相互作用原理的微型化酶特异性识别作用与高效分离技术有机结合起来，在作用目标明确的同时进行高选择性的快速分离。该方法不仅突破了传统筛选方法研究的瓶颈，而且还首次实现了从成分复杂的植物药材中直接筛选活性成分，大大加快了药物的筛选周期。这种简捷有效的筛选模式对从特色民族植物药材中筛选蛋白酶等生物大分子抑制剂有普遍的指导意义，有利于我国民族特效药物的快速高通量筛选和新型药物的开发，将加速实现我国新药研发由“仿制”向“创新”的转变，为我国新药研发开创广阔的空间。. 课题研究成果先后发表学术论文9篇，其中SCI收录2篇，EI收录2篇。申请国家发明专利1项。培养硕士研究生3名，其中一名获校级研究生学术论文大赛唯一一等奖。