钙信号传导调控酶CD38非共价结合型抑制剂的结构优化改造、合成与生物活性研究

基本信息
批准号:21272017
项目类别:面上项目
资助金额:80.00
负责人:刘振明
学科分类:
依托单位:北京大学
批准年份:2012
结题年份:2016
起止时间:2013-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘丹,马宇衡,孙丽丹,夏杰,高善云,段耀锴,顾海东
关键词:
非共价抑制剂多功能信号调控酶CD38优化改造钙信号传导通路定量构效关系
结项摘要

CD38 is a well known multifunctional signaling enzyme, which is in charge of the metabolism of two Ca2 + messenger cADPR and NAADP, regulates the intracellular calcium mobilization and storage so that causing a series of physiological responses associated with calcium signaling pathways. Funded by the NSFC(20802006, finished), we synthesis 8 series of 77 compounds and found 22 non-covalent CD38 inhibitors. The compound H2 (IC50=4.7 μM) is the most active known non-covalent inhibitor, which is also better than ara-F NAD +, a very well known CD38 covalent inhibitor. The compounds achieved in this research are easy synthesis, with novel structure and high activity, which have been used as new tools for further study of multiple physiological functions of CD38 and regulation of the Ca2 + signal transduction system (HongKong University, Professor Lee). To further enhance the inhibitory activity,enrich inhibitor diversity and improve the physical and chemical properties such as water solubility and membrane permeability, this project intends to modify and optimize the indole ring in catalytic site and 3,5-substituents and all the chemicals obtained will be evaluated by NADase assay and cell-based model. The structure-activity relationship studies of those inhibitors will also be helpful for further providing lead fragments for potential therapeutic targets.

CD38是一类生物体内广泛存在的信号酶,可以催化Ca2+信使cADPR和NAADP的产生和调控细胞内钙的动员和贮存,引起一系列与钙信号通路相关的生理和病理学反应.在国家自然科学基金(20802006,已结题)的资助下,课题组设计合成了8个系列77个化合物,发现了22个CD38非共价抑制剂,其中化合物H2(IC50=4.7μM)是目前已知报道的活性最好的非共价抑制剂之一,超过了共价抑制剂ara-F NAD的生物活性;此类化合物具有结构类型新颖、合成简便等特点,在多个CD38生物学功能研究体系中得到了应用.为了进一步提高此类化合物的生物活性、丰富CD38非共价抑制剂的结构类型,改善水溶性和细胞膜通透性,本项目拟在H2结构基础上,通过电子等排、结构跃迁等技术手段,对与CD38催化部位相互作用的吲哚环和3,5位取代基的类型和长度进行衍生改造,并对设计合成得到的化合物进行酶和细胞水平的生物评价研究.

项目摘要

CD38是一类广泛存在的信号酶,在体内催化Ca2+信使cADPR和NAADP的产生和调控细胞内钙的动员与贮存,引起一系列与钙信号通路相关的生理性反应。在之前国家自然科学基金委面上课题资助的基础上,本课题从前期研究发现的CD38非共价抑制剂H2的结构出发,通过构效关系研究和H2与CD38的结合模式分析,将其吲哚母环改造为包括嘌呤环、苯并吡唑、吡咯并吡唑等其他杂环,同时对左右连接臂对的长度及末端取代基进行了结构优化,设计合成了超过100个新型CD38非共价抑制剂,进一步提高了此类化合物的生物活性,丰富了CD38非共价抑制剂的结构类型,同时在一定程度上改善了这类化合物的水溶性和细胞膜通透性。本研究课题得到的化合物合成简便,结构新颖,活性高,为进一步研究CD38的多重生理学功能,解析相关的Ca2+信号传导系统提供了新的工具分子。针对两类抑制剂分子的构效关系研究,为进一步的结构改造和提高生物活性、为潜在的治疗靶点提供先导结构奠定了基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

低轨卫星通信信道分配策略

低轨卫星通信信道分配策略

DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.06.009
发表时间:2019
2

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022
3

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

DOI:
发表时间:2016
4

基于全模式全聚焦方法的裂纹超声成像定量检测

基于全模式全聚焦方法的裂纹超声成像定量检测

DOI:10.19650/j.cnki.cjsi.J2007019
发表时间:2021
5

Himawari-8/AHI红外光谱资料降水信号识别与反演初步应用研究

Himawari-8/AHI红外光谱资料降水信号识别与反演初步应用研究

DOI:
发表时间:2020

相似国自然基金

1

钙信号传导调控酶CD38抑制剂的设计、化学合成与功能研究

批准号:20802006
批准年份:2008
负责人:刘振明
学科分类:B0706
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
2

钙信号相关多功能酶CD38抑制剂的设计合成与功能研究

批准号:81172917
批准年份:2011
负责人:张亮仁
学科分类:H3401
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
3

钙信号酶CD38的调节机制与功能

批准号:31571438
批准年份:2015
负责人:赵永娟
学科分类:C0702
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
4

水稻颗粒结合型淀粉合成酶的结构测定和分子改造研究

批准号:11079051
批准年份:2010
负责人:周佳海
学科分类:A3202
资助金额:50.00
项目类别:联合基金项目