研究生开题报告-akt蛋白小分子抑制剂.docVIP

开题报告 王彦明 09级硕 药物化学课题：P53-MDM2和Akt酶双靶点抑制剂的设计、合成和抗肿瘤活性研究 研究背景和意义 目前，癌症已成为危害我国居民健康的最大的罪魁祸首，严重威胁着人类的健康。我国癌症患者人数已超过750万，每年约有130万人死于癌症。最近，我国科学和技术发展规划纲要已将恶性肿瘤的相关研究列为公共卫生与重要疾病防治的关键科学问题。临床上用于治疗肿瘤的方法有外科手术法、化学药物治疗、放射性治疗。其中，化学治疗法已经成为当今肿瘤治疗的重要手段。临床常用的抗肿瘤药主要有40多种，但总的看来还存在毒性大及远期疗效差等缺点。因此，新型抗肿瘤药物的研究不仅是肿瘤治疗的迫切需要，而且对我国医药产业和社会发展有重要意义。 对于癌症发生的机理，科学家们有着不同的看法，比较公认的是基因突变致使细胞反分化说，取得重大进展的便是癌基因的发现。p53基因是与人类肿瘤相关性较高的抗癌基因，有维持基因组稳定、抑制或阻止细胞转化的功能。在p53基因下游众多调节因子中,1992年克隆成功的mdm2癌基因是p53的关键负调节子[1]。正常细胞中，MDM2蛋白水平由野生型p53基因的表达水平控制， p53 的激活能诱导 mdm2 基因的转录和 MDM2 蛋白质的产生，MDM2 蛋白质进而和 p53 结合，限制p53活性的过度表达。MDM2蛋白与 p53 结合后，可使 p53 泛素化, 泛素化的 p53被蛋白酶体降解而直接被清除。p53 介导的转录激活被抑制后，可降低 mdm2 基因的表达水平。这样，mdm2 和 p53 形成了一种负反馈回路，把p53 的生长抑制活性限制在合理的水平上。正常的组织中，p53和MDM2 蛋白质的表达水平存在着精细的平衡。 mdm2癌基因的动物实验说明，mdm2表达程度偏高时，限制了p53的生长抑制活性，使细胞具有成瘤性，并促进移植瘤的快速出现。mdm2癌基因在多种肿瘤中被发现突变与扩增，可能与某些恶性软组织，骨和脑肿瘤的发生和发展有关。因此，如果将p53从MDM2 蛋白质抑制中释放出来，恢复p53的正常生物功能，则可能抑制癌细胞的产生或增殖。目前小分子p53- MDM2结合抑制剂已取得进展，成为抗癌新药研制的热点之一。 磷酸肌醇-3激酶/蛋白激酶B（ phosphoinositide 3-kinase /protein kinase B, PI3K/Akt）信号通路参与很多重要生物学过程的调控。Akt即蛋白激酶B（protein kinaseB, Akt）是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，是磷脂酰肌醇-3 激酶（phosphoinositide 3-kinase,PI3K）的下游靶标。Akt在作用下发生活化即磷酸化，生成p-Akt(phosphorylated Akt)。在正常组织中PI3K/Akt信号转导途径处于活化状态 ,但是该通路如果被过度激活，p-Akt表达水平过高，则可通过下调肿瘤抑制蛋白 p53、刺激蛋白质合成、抑制细胞凋亡等导致肿瘤细胞的无限增殖。因此抑制该通路的激活，可促进癌细胞的程序死亡，有利于肿瘤的治疗。 p53-MDM2和PI3K/Akt信号通路在肿瘤的发病过程中有着紧密的联系。生存素（Survivin）是凋亡抑制蛋白家族中的一员，在细胞的增殖和凋亡中有很重要的作用。它被PI3K/Akt信号通路特异性调节。Survivin的过表达，被认为与肿瘤发病和抗药性有直接联系。Zhu 等[2]报道，在PI3K/Akt信号通路的抑制基因PTEN缺失时，肿瘤细胞对MDM2抑制剂nutlin-3抗药性明显增强并且Survivin有较高的表达。而MDM2抑制剂nutlin-3和PI3K抑制剂Ly294002联合用药，则能够显著的下调生存素（Survivin）表达，而且诱导细胞凋亡的效果比两种药物单独作用明显得多。这证明了P53-MDM2和PI3K/Akt信号通路双靶点抗癌药物，有着巨大的开发价值。 PI3K/Akt通路对正常生理功能有重要的调控作用,在正常组织中处于活化状态,抑制该通路可能会引起一系列严重不良反应。所以我们准备以MDM2抑制剂为基础，进行分子改造，使之兼备温和的Akt抑制剂作用，进而研制出P53-MDM2和PI3K/Akt信号通路双靶点抗癌药物。 第一部分、p53-MDM2和Akt酶双靶点抑制剂的设计、合成及药理活性研究 p53-MDM2和Akt酶双靶点抑制剂的研究进展 1．p53-MDM2通路抑制剂 目前发现的p53-MDM2抑制剂主要为多肽类和非肽类小分子抑制剂。多肽类化合物已经达到纳摩尔级抑制浓度，活性最高的化合物IC50达5 nM。但多肽类抑制剂分子结构较大，在体内存在不稳定、易被代谢、生物利用度低等缺点，因此多肽类化合物的研制和应用有一定的局限性。近年来，科