人工合成非肽类Caspase-3抑制剂的研究进展

半胱氨酸蛋白酶（Caspase）家族是代表着一类细胞内的蛋白酶系统,在介导细胞凋亡扮演着重要的角色[1].细胞凋亡的发生是一个复杂Caspase家族引导的蛋白酶级联反应过程,尽管对于不同的细胞或不同信号传导途径诱发的凋亡过程中参与的Caspase有所不同,但Caspase-3是细胞凋亡蛋白酶级联反应的必经之路,也是凋亡的关键酶和执行者.而由Caspase调控的细胞凋亡的不正常激活是引起人体机能紊乱的一些疾病的主要根源,例如肿瘤、自身免疫性疾病、病毒性感染以及各种神经退行性疾病等.所以针对Caspases-3的抑制剂将可能是上述疾病的一种非常有效的治疗药物.由于天然的Caspase抑制剂和人工合成肽类Caspase抑制剂在特异性,透膜性,体内稳定性和活性等方面的不足,人们便开始了对人工合成非肽类抑制剂的研究.本文对近年来人工合成非肽类Caspase-3抑制剂的研究进展情况作一综述.     

蛋白酪氨酸磷酸酶SHP2抑制剂高通量筛选模型的建立和应用

为了建立体外蛋白酪氨酸磷酸酶SHP2抑制剂的高通量筛选模型,筛选潜在的SHP2抑制剂,通过应用大肠杆菌系统克隆表达GST-SHP2融合蛋白,经过GST-Sepharose亲和层析分离得到纯化的GST-SHP2蛋白,建立384孔板的高通量筛选模型,对48000个有明确结构的小分子化合物进行体外筛选,筛选出75个活性化合物对SHP2的抑制作用大于50%,确定3个化合物具有较高的抑制活性。该筛选模型灵敏、稳定,对SHP2抑制剂药物研发打下了基础。     

GSK3抑制剂的合成

4-甲酰基-2E-丁烯酸乙酯(8)经醛基保护、与2-氨基吡啶反应成环、加压氨化得到(11);5-氟-2-硝基苯甲醛(1)经醛基保护、Bartoli合成法制成吲哚、与乙醇胺反应并氢化、Boc保护、甲磺酰化、碱环合、与草酰氯甲醇钠反应制得(12);(11)与(12)对接、去保护、酰化得到目标化合物3-[9-氟2-(哌啶-1-羰基)-1,2,3,4-四氢-[1,4]-二氮杂卓艹并[6,7,1-hi]吲哚基-7]-4-咪唑并[1,2-a]吡啶基-3-吡咯-2,5-二酮.以化合物(1)为起始原料计算,共10步反应,总收率18%.     

虚拟筛选竞争性抑制NDRG3与L-Lactate结合的小分子研究

竞争性抑制NDRG3(N-myc downstream regulated gene 3)蛋白与L-Lactate结合可有效阻遏NDRG3介导的低氧反应. 文中通过同源模建技术构建NDRG3蛋白的三维结构,并将L-Lactate对接到NDRG3蛋白的潜在活性位点中,发现L-Lactate主要通过与Asn133、Ala162、His163、His164、Ser235、Pro236及Ala237等氨基酸相互作用结合于NDRG3. 对近3 000个化合物进行虚拟筛选,选择4种竞争性抑制最强的化合物作为参考分子分析相互作用关系,结果发现：部分化合物和不同氨基酸能够通过不同的作用力与NDRG3蛋白结合,占据NDRG3蛋白的活性位点,从而竞争性抑制L-Lactate与NDRG3蛋白结合. 例如,它们能够与Lys139、Asp143、His163、Arg203产生静电作用;它们与His163形成-堆积作用;它们与Phe165、Ala237等产生疏水作用;它们与Asn133、Asp135、Gly140、Arg203、Ser235、Ala237等形成氢键作用. 以上数据表明：这些化合物可能成为阻遏NDRG3介导的低氧反应及靶向治疗低氧诱导疾病的候选药物.     

蛋白酪氨酸磷酸酶SHP2抑制剂高通量筛选模型的建立和应用

 为了建立体外蛋白酪氨酸磷酸酶SHP2抑制剂的高通量筛选模型,筛选潜在的SHP2抑制剂,通过应用大肠杆菌系统克隆表达GST-SHP2 融合蛋白,经过GST-Sepharose 亲和层析分离得到纯化的GST-SHP2 蛋白,建立384 孔板的高通量筛选模型,对48000个有明确结构的小分子化合物进行体外筛选,筛选出75个活性化合物对SHP2的抑制作用大于50%,确定3个化合物具有较高的抑制活性。该筛选模型灵敏、稳定,对SHP2抑制剂药物研发打下了基础。     

凋亡基因Caspase-3在子宫肌瘤中的表达及相关性研究

目的:探讨凋亡基因Caspase-3在子宫肌瘤组织中的表达及相关性.方法: 应用免疫组化S-P法及图像分析技术检测30例子宫肌瘤组织及30例子宫肌肉组织中Caspase-3的表达. 结果: 子宫肌瘤组织及子宫肌肉组织中均显示Caspase-3的表达,但两者的表达强度不同,在子宫肌瘤组织中Caspase-3表达的阳性单位是3.12±2.24,而在子宫肌肉组织中表达的阳性单位是11.85±5.24,两者比较P＜0.05. 结论: 子宫肌瘤的发生与Caspase-3的表达下调或呈现低表达状态相关.     

角鲨烯合成酶抑制剂的高通量虚拟筛选

以SQS抑制剂CP 320473为先导物, 在60%结构相似性的基础上, 先通过AutoDock Vina软件进行分子对接, 再选取结合能量最低的新化合物进行分
子对接研究. 结果表明： zinc_8442249比先导化合物CP 320473的抑制效果更好; SQS活性位点的Lys52通过与氢键与抑制剂结合, 在抑制过程中具有重要作用.     

以柯萨奇B3病毒3C蛋白酶为靶点的体外药物筛选模型的建立及应用

建立以柯萨奇B组3型病毒3C蛋白酶(CVB3-3C)为靶点的药物筛选模型,并筛选新型抑制剂。使用原核表达模型实现CVB3-3C蛋白酶体外重组表达。经Ni-NTA亲和层析、阴离子交换层析纯化获得高纯度CVB3-3C蛋白。应用荧光共振能量转移法检测蛋白酶活性,建立药物筛选模型。对768种化合物进行筛选,获得了2种对CVB3-3C蛋白酶有较强抑制作用的化合物(MDCE-A008和MDCE-A043),IC50值分别为(60.61±6.26)μmol/L、(105.7±14.88)μmol/L。建立的CVB3-3C蛋白酶药物筛选模型为获得有效抑制剂提供了技术保证。     

口腔扁平苔藓中Caspase-3和PTEN 蛋白的免疫组织化学观察

目的：探讨Caspase-3和FIEN蛋白在口腔扁平苔藓病变发生发展中的作用及两者间的关系。方法：采用S—P免疫组化方法对28例口腔扁平苔藓及5例正常口腔黏膜中Caspase-3和PTEN蛋白表达进行检测。结果：口腔扁平苔藓病损中Caspase-3的阳性率上皮层和固有层均为100％，与正常口腔黏膜相比，表达有显著统计学意义（P〈0．01）。口腔扁平苔藓病损中PTEN蛋白阳性率为100％，与正常口腔黏膜相比，无统计学差异（P〉0．05）。口腔扁平苔藓中Caspase-3与PTEN蛋白表达呈正相关，（P〈0．05）。结论：Caspase-3和PTEN蛋白均参与口腔扁平苔藓病变的发生及发展过程，且两者之间具有相关性。     

血管生成抑制剂药物筛选模型的研究进展

在新药的研发中,药物筛选是必不可少的一个重要的环节,而如何建立有效的评价标准和实验模型是这一过程的关键。近年来,国际上一些体内外血管生成模型相继从分子、细胞、组织器官和整体水平上建立。     

放线菌生物活性物质的高通量筛选

 放线菌是产生生物活性物质最多的一类微生物.最近3年,我室从云南省采集土样,分离到3000多株放线菌、真菌,选择其中2600株,进行发酵,制备成提取物,利用自建的抗氧化、抑制乙酰胆碱酶、抑制一氧化氮合成酶、AGE等模型和高通量筛选系统进行了筛选,筛选到一些值得进一步研究的菌株.对高通量筛选的有关问题及初步筛选结果进行了讨论.     

新型Caspase-3抑制剂1,2–苯并异噻唑–3–酮–1,4–二取代–1,2,3–三唑类衍生物的合成

为探究对Caspase-3有更高抑制活性的非肽类小分子抑制剂,用"点击反应"合成了一系列1,2–苯并异噻唑–3–酮–1,4–二取代–1,2,3–三唑类衍生物.通过体外Caspase-3和Caspase-7抑制活性测试发现,化合物7c对Caspase-3有最好的抑制活性,IC50达到11.0±1.2,nmol/L.为了更好的理解这些化合物与Caspase-3蛋白的相互作用模式,进行了分子对接实验.结果表明,化合物7c与蛋白作用位点具有很好的结合模式,验证了该化合物具有很好的体外Caspase-3抑制活性.     

3D肿瘤支架的研究进展及其在药物筛选中的应用

3D肿瘤支架作为新兴的肿瘤细胞培养平台,能够重现肿瘤组织的3D结构,提供仿生微环境和降低肿瘤细胞的药物敏感性,在肿瘤生理学研究和肿瘤耐药机制研究中具有独特优势。综述了3D肿瘤支架的类型及其优缺点,从模拟肿瘤-间质细胞相互作用和肿瘤内部梯度缺氧环境两方面介绍了3D肿瘤支架模拟肿瘤微环境的研究进展,并对3D肿瘤支架在药物筛选中的应用进行分析。揭示了肿瘤支架在研究肿瘤耐药性机制、开发新型抗肿瘤药物,以及作为个性化肿瘤治疗临床前平台中的重要作用。最后对肿瘤支架的构建和应用提出设想和展望,旨在为构建高仿真肿瘤模型,研究肿瘤的异质性和肿瘤治疗方法提供参考。     

褪黑素对致痫大鼠海马Bcl-2、Caspase-3表达的影响

探讨褪黑素干预急性癫痫脑损伤对大鼠海马CA3区神经元Bcl-2蛋白、Caspase-3蛋白的表达影响及其保护大脑损伤的作用机制.将SD大鼠30只,随机分为对照组、模型组和治疗组,建立急性癫痫模型.治疗组用褪黑素干预,采用免疫组化法测定褪黑素干预大鼠癫痫脑损伤后7 d对海马CA3区神经元Bcl-2蛋白、Caspase-3蛋白表达的变化.在模型组损伤7 d后,治疗组大鼠海马神经元CA3区内Bcl-2蛋白阳性神经元数较模型组明显增多,IOD值相比模型组亦升高,差异有统计学意义(P＜0.05);治疗组CA3区神经元内Caspase-3蛋白表达阳性神经元数较模型组明显减少,IOD值相比模型组降低,差异有统计学意义(P＜0.05);模型组Bcl-2、Caspase-3阳性细胞数的表达呈显著性负相关(r=-0.876,P＜0.01).MLT能上调 Bcl-2蛋白和下调Caspase-3蛋白表达,褪黑素可能通过抑制癫痫脑损伤后细胞凋亡机制,对其发挥保护作用.     

高通量筛选污水中的硝化细菌

为了降低污水中氮元素对环境的污染,利用分离培养基从污水中分离出94株单菌,对单菌进行富集,再利用鉴定培养基、氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐快速测定试剂盒初筛出41株硝化细菌,通过功能验证复筛出25株高效的硝化细菌.这25株硝化细菌均可将市政污水中的COD降解到40~60 mg/L,符合污水的COD一级降解标准,氨氮的降解率为70%~90%,也符合污水中氨氮的降解标准.     

高温高压起泡剂性能评价装置研制及起泡剂体系筛选评价

起泡剂性能评价及筛选对于泡沫驱替具有非常重要的作用,室内起泡剂性能筛选用的装置主要是采用Waring Blender搅拌器,但是,该泡沫发生装置无法满足高温高压条件下起泡剂的性能筛选及评价,为了研究地层温度和压力条件下起泡剂体系的性能及影响因素,设计出一套起泡剂体系的高温高压实验评价装置,该装置基于长岩心驱替设备的高温高压可视窗和泡沫发生装置进行泡沫高温高压评价及起泡剂性能检测,装置耐温180℃,耐压70 MPa,文中对装置的设计思路和结构细节等进行深入讨论。     

分解纤维素菌HT3的筛选及酶活力测定

从不同榈中分离出能分解纤维素菌２９株，经复筛得到产纤维素酶活力较高菌有６株，其中ＨＴ３细菌酶活力最高。该菌产酶为胞外分泌，在最适条件下培养，酶活力可达５．１Ｕ。     

组合库的筛选及在新药研究中的应用

从库的排列和组合技巧得到活性化合物的结构信息,应用编码技术标记库化合物的结构以及对活性化合物直接进行结构分析。阐述了组合库的筛选及其在新药应用领域的研究进展。简要介绍了作者在组合化学方面所做的研究工作。     

利用计算机模拟筛选可特异性结合并抑制FtsZ聚合的小分子化合物

FtsZ(丝状温度敏感蛋白Z)是微管蛋白在原核生物中的同源物,在细胞分裂过程中起着关键作用.利用枯草芽孢杆菌的FtsZ晶体结构,针对其GTPase位点,对8万个小分子进行了虚拟筛选,结果发现了7个可以结合到GTPase口袋中的小分子化合物.依据预测的结合模式,这些小分子可以分为2组.其中组1基本上完全占据了GTP/GDP的结合位置,与GTP的嘌呤结合口袋附近的疏水氨基酸F136、F183、L190可能具有相互作用.而组2的小分子所占据的结合位置则与GTP/GDP有明显区别.本工作预测的小分子化合物可以成为潜在的抑制剂,以它们作为起点,我们下一步将通过生化试验检测其抑制效果,从而为开发抑制剂提供基础.     

纤维素酶产生菌的筛选及酶学性质研究

从城市生活垃圾中分离到一株分解纤维素能力最强,并产生胞外酶的菌株,初步确定为芽孢杆菌,并对该菌所产的纤维素酶的酶学性质进行了初步研究.该纤维素酶反应最佳温度为50℃;最适 pH7.0;酶在40～50℃热稳定性较好; CMCase活力在 pH 6.0～7.0处可保持70%以上, FPA酶活在pH 6.0～7.0处可保持79%以上; Ca2＋和Mg2＋对酶反应表现为明显的促进作用,而Fe3＋和Mn2＋对酶反应有抑制作用, Na＋、Zn2＋和K＋对酶的影响很小.