钙信号相关多功能酶CD38抑制剂的设计合成与功能研究

CD38是一种多功能酶，直接或间接与多种疾病相关，是药物设计的一个潜在靶点。本项目拟分别基于CD38的催化机理和结构特征，借助计算机辅助药物设计策略进行抑制剂设计，经化学合成与酶水平的活性评价，获得高活性的共价结合型和非共价结合型抑制剂。在此基础上以抑制剂为探针分子，在多种细胞系中考察CD38对钙信号通路的调控作用及对细胞生长发育的影响；在离体器官模型上，通过考察CD38抑制剂对血管平滑肌和气管平滑肌舒张能力的影响，探讨CD38抑制剂的生理功能。通过本项目的实施，将在获得结构多样的新型高活性CD38抑制剂的同时，完善相关药物分子的设计策略，发展新的化合物合成方法，并对CD38抑制剂的构效关系有清晰的认识；通过细胞水平和器官水平的活性评价，将分别解析CD38的钙信号调控机制，明晰CD38抑制剂的生理功能，为药物靶标的确认及药物先导结构的发现奠定基础。

CD38是一种与多种疾病相关的多功能酶，是药物设计的一个潜在靶点。本课题分别基于CD38的催化机理和结构特征，借助计算机辅助药物设计策略进行抑制剂，特别是非共价结合型抑制剂的设计。经化学合成与酶水平的活性评价，课题获得高活性的共价结合型抑制剂，并对抑制剂构效关系进行了总结。以抑制剂为探针分子，考察了CD38对钙信号通路的调控作用以及生理功能等。研究结果表明CD38抑制剂在臭氧制造的小鼠气道高反应模型上，能够明显降低小鼠气道阻力、增加动态肺顺应性、减轻肺病变程度，并且这种效应与核受体kB相关。研究还发现在小鼠胚胎干细胞的分化过程中，CD38的表达下降，CD38信号通路通过调控活性氧的产生而对影响小鼠胚胎干细胞的神经分化。本课题研究结果，有助于推动人们对CD38这一靶点的认识，也将促进相关药物先导结构的发现。在本课题执行期间在国内外学术刊物发表论文18篇，其中SCI论文13篇；申请中国发明专利1项；发表会议论文5篇；培养研究生8名，其中博士研究生3名。全面完成了课题任务书中的各项指标。