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谷胱甘肽-S-转移酶抑制剂设计、合成及筛选

作　者: 张灵
导　师: 杨晓兰
学　校: 重庆医科大学
专　业: 药物化学
关键词: 谷胱甘肽-S-转移酶酶促动力学抑制剂抑制常数
分类号: R914
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione-S-transferases,GST)主要存在于哺乳动物体内，是由相同亚基构成的二聚体；每个亚基有一个活性中心，包含谷胱甘肽结合位点(G-site)和相邻疏水底物结合位点(H-site)。GST抑制剂可增强细胞毒性药物抗肿瘤疗效或直接抑制肿瘤生长，因此，GST抑制剂的设计与筛选成为研究的重点。本文提取制备猪肝酸性GST同工酶，建立酶促动力学测定GST抑制剂抑制能力方法，同时设计合成一系列GST抑制剂并进行了筛选。1猪肝酸性GST同工酶制备及表征从猪肝经阴离子交换层析和亲和层析制备GST酸性同工酶，此GST被纯化146倍以上，活性总收率近30%。该GST对GSH和CDNB的Km分别为42μmol/L和0.86mmol/L，属于随机双底物动力学模型。2谷胱甘肽-S-转移酶酶促动力学测定其抑制剂抑制能力的方法用还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)和1-氯-2,4-二硝基苯(1-chloro-2,4-dinitrobenzene,CDNB)合成S-(2,4-二硝基苯基)-谷胱甘肽(GS-DNB)为候选抑制剂，以GSH与CDNB为底物测定GST在GS-DNB作用下的米氏常数(Km)和最大反应速度(Vm)，从而确定GS-DNB对GST的抑制常数(Ki)。GS-DNB对CDNB竞争性Ki为(21±1)μmol/L(n=2)；对GSH竞争性Ki为(17±1)μmol/L(n=2)。产物GS-DNB是GST的高亲和力竞争性抑制剂；测定GST动力学参数随抑制剂浓度的变化可筛选其抑制剂。3谷胱甘肽-S-转移酶抑制剂的设计与筛选通过对参考文献以及脂水分配系数(LogP)等相关化学性质进行考查，主要从两条途径对GST抑制剂进行设计：一、参照GS-DNB的设计思路，针对G-位点和H-site双位点设计产物型抑制剂I，即以对氨基苯甲酸作为原料衍生的一疏水化合物与GSH的加合物；二、针对H-site可结合基团设计较大体积疏水抑制剂，用依他尼酸(ethacrvnicacid,EA)，4-丁基苯甲酸，3,5-二甲基苯甲酸，丹磺酰氯等羧酸作为功能基，1,3-丙二胺、1,5-戊二胺、赖氨酸和1,4-丁二胺作为连接臂，得到对称双酰胺类疏水型抑制剂II。通过酶促动力学初速度法测定合成的GST抑制剂Ki进行筛选。结果发现：1）大体积的II类抑制剂比I类抑制剂抑制能力强；2）II类抑制剂中N,N’-双依他尼酰-1,4-丁二胺和N,N’-双对丁基苯甲酰-1,4-丁二胺都为GST相对GSH的强竞争性抑制，抑制常数分别为38nmol/L和0.28μmol/L。可见，将低亲和力GST抑制剂用柔性短链连成对称结构，有望获得高亲和力GST抑制剂。总之，建立了通过酶促动力学筛选GST抑制剂的方法，通过设计合成并筛选，发现较高的亲和力新型抑制剂，这为发现新的GST抑制剂作为抗肿瘤药物增敏剂奠定基础。

全文目录

英汉缩略语名词对照  6-8
摘要  8-10
ABSTRACT  10-12
前言  12-14
第一部分猪肝酸性谷胱甘肽- S- 转移酶同工酶制备及表征  14-24
  第一节谷胱甘肽- S- 转移酶的制备  14-20
    1 实验材料与仪器  14-16
    2 实验方法  16-17
    3 实验结果与讨论  17-20
  第二节谷胱甘肽- S- 转移酶动力学分析  20-24
    1 实验材料与仪器  20-21
    2 实验方法  21-22
    3 实验结果与讨论  22-24
第二部分谷胱甘肽- S- 转移酶酶促动力学测定其抑制剂抑制能力的方法  24-28
  1 实验材料与仪器  24
  2 实验方法  24-26
  3 实验结果与讨论  26-28
第三部分谷胱甘肽 - S- 转移酶抑制剂的设计与筛选  28-52
  第一节产物型抑制剂的合成及抑制能力测定  28-34
    1 实验材料与仪器  28-29
    2 实验方法  29-32
    3 实验结果与讨论  32-34
  第二节疏水型双酰胺类抑制剂的合成及抑制能力测定  34-52
    1 实验材料与仪器  34-35
    2 实验方法  35-42
    3 实验结果与讨论  42-52
全文总结  52-53
参考文献  53-56
致谢  56-57
攻读硕士学位期间发表的论文  57-58

谷胱甘肽-S-转移酶抑制剂设计、合成及筛选

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