多组分反应化学骨架结构的药物设计在p53/mdm2和mdmx作用双重抑制剂研究中的应用

In tumor therapy area, p53/mdm2 protein protein interaction has been focused as the most important target. Mdmx, the homolog of mdm2 protein in cell,can bind and inhibit the oncogene p53 independantly, therefor the molecule targeting mdm2 only takes the unknown risk. Only peptide or peptide like molecules are known to inhibit both mdm2 and mdmx protein. MCR(multiple component reaction) products could generate various scaffold with known drugablity using simple one pot reaction, and those less steps reactions are convenient for structure activity relationship study during drug discovery research. Based on protein structure information of p53/mdm2 and mdmx protein-protien interaction, anchor is chosen from important residue defined as hot spot, which contribute mostly to the interaction. Virtual library containing the anchor pharmacophore is generated by MCR and screened by docking. Real molecules are synthesized and tested their activity. This method will be applied in p53/mdm2,mdmx interaction dual inhibtors synthesis and discovery.

在肿瘤治疗领域，p53/mdm2蛋白蛋白相互作用靶点已成为热门研究课题之一。研究表明同源蛋白mdmx和mdm2一样能够相对独立抑制抗癌基因p53，证明了仅仅抑制mdm2药物的治疗功能还存在潜在不确定性风险。对于mdm2和mdmx的双重抑制剂仅有多肽或类似物，小分子抑制剂还未见报道。多组分反应具有一锅法合成简便、原料易得、产物骨架本身具有良好的成药性等优点，利于结构活性关系研究。本项目从p53 与mdm2和mdmx的复合物晶体结构出发，比较它们结合口袋的异同点，利用蛋白构象变化中的关键残基作为分子对接的锚点，结合我们研究的各种多组分产物化学数据库中的化合物骨架，首先进行计算机虚拟反应产物的对接筛选，设计和合成新型的mdm2和mdmx双重抑制剂，研究各个不同骨架的小型化合物库中化合物对蛋白的抑制活性，从中发现好的活性化合物并考察其在肿瘤细胞中的活性和正常细胞的毒性，以期得到双重小分子抑制剂。

多组分反应具有一锅法合成简便、原料易得、产物骨架本身具有良好的成药性等优点，利于结构活性关系研究。对于异腈参与的多组分反应，我们放弃了原申请中采用的合成路线，重新开发了新型的五组分反应和成环反应。 该两类反应具有多组分反应的优势，提供了合成新型化学骨架的快速简便方法，尤其是第二种成环反应，可以方便的制备8-11元环。对于这两种反应骨架，我们都进行了反应条件的优化，对底物的适用性也进行了广泛的探索，目前实验室已经完成了50余种不同产物的合成，对这些新型产物的生物活性同时也在进行探索。目前关于这两类合成方法都在申请专利，目前正在整理数据和论文。由于在研中发现了异腈对于流感病毒的抑制活性，因此我们在这个发现上做了详尽的构效关系研究和机制探索。通过与多方合作研究后采取不同MTT试验和空斑(plaque)试验发现并验证了活性高于金刚烷10倍的小分子金刚烷异腈，通过对于膜片钳技术(TEVC)对于小分子的作用机制进行了探索，证实了异腈是通过作用于M2离子通道。该发现也是首次表明了异腈可以作为胺基生物等电子体在药物开发中使用，其次也是异腈的重要生物活性的报道。该成果分别申请专利并获得授权ZL201410147716.4，发表在ChemMedChem,2015, 10, 1837。