抗骨質(zhì)疏松癥化合物—p38α蛋白激酶抑制劑及V-ATP酶抑制劑的設(shè)計(jì)、合成與生物活性篩選.pdf

1、骨質(zhì)疏松癥是一種由于人體內(nèi)成骨細(xì)胞與破骨細(xì)胞活性失衡引起的功能性疾病。主要表現(xiàn)為骨質(zhì)的連續(xù)丟失導(dǎo)致骨骼變得疏松易碎。隨著人口老齡化到來(lái)，骨質(zhì)疏松癥已經(jīng)是一種世界性健康問(wèn)題。骨質(zhì)疏松癥與糖尿病、老年性癡呆一起被列為世界性三大老年疾病。
　　破骨細(xì)胞對(duì)骨的過(guò)度吸收是骨質(zhì)疏松癥發(fā)病的直接原因。隨著年齡的增長(zhǎng)，骨質(zhì)的補(bǔ)充變得異常艱難，因此如何抑制破骨細(xì)胞的骨吸收變成了研究的熱點(diǎn)。目前，抑制破骨細(xì)胞分化成熟和阻斷破骨細(xì)胞對(duì)骨吸收陷窩的酸化是

2、開發(fā)治療破骨細(xì)胞引起的相關(guān)骨疾病藥物的重要策略。
　　p38 MAPK信號(hào)通路是破骨細(xì)胞分化成熟過(guò)程中極為重要的信號(hào)通路之一，因此對(duì)特異性p38α蛋白激酶抑制劑的尋找便成了抗骨質(zhì)疏松藥物研發(fā)的熱點(diǎn)。本文以SCIO469先導(dǎo)化合物，輔助以計(jì)算機(jī)分子柔性對(duì)接，共設(shè)計(jì)并合成133個(gè)化合物，其中的部分化合物進(jìn)行了初步的生物活性篩選。篩選結(jié)果表明在化合物上引入大位阻的疏水取代基可以獲得較好的生物活性。對(duì)幾個(gè)在初步篩選中表現(xiàn)較好的化合物進(jìn)行了

3、對(duì)破骨細(xì)胞分化增殖、破骨細(xì)胞骨吸收、破骨細(xì)胞相關(guān)特定基因的表達(dá)以及破骨細(xì)胞分化增殖中相關(guān)信號(hào)通路的抑制研究。這幾個(gè)化合物在進(jìn)一步的篩選中均呈現(xiàn)了良好的活性并在有效濃度范圍之內(nèi)對(duì)其它細(xì)胞沒有明顯的細(xì)胞毒性作用。
　　將相應(yīng)化合物與p38α蛋白激酶進(jìn)行柔性對(duì)接的結(jié)果表明我們?cè)O(shè)計(jì)的分子可以與鉸鏈區(qū)的Gly110和Met109產(chǎn)生強(qiáng)氫鍵作用，與Tyr35產(chǎn)生較強(qiáng)的范德華力?；衔锷系拇笫杷曰鶊F(tuán)能夠與后疏水口袋緊密結(jié)合，而且部分化合物能夠

4、與門衛(wèi)殘基Thr106產(chǎn)生強(qiáng)氫鍵作用從而進(jìn)一步穩(wěn)定化合物在ATP結(jié)合口袋中的構(gòu)象?；谶@些結(jié)果，我們對(duì)下一步合成的化合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，希望可以獲得更好的生物活性。
　　嘧啶類結(jié)構(gòu)廣泛存在于具有生物活性的化合物中，目前的一些p38α蛋白激酶抑制劑中也存在嘧啶結(jié)構(gòu)。我們使用烯烴疊氮類化合物設(shè)計(jì)了一條簡(jiǎn)單快速的反應(yīng)路線并合成了一類新穎的嘧啶類母核，希望可以應(yīng)用到新型p38α抑制劑的開發(fā)中。通過(guò)對(duì)二取代氨基嘧啶硫酮與p38α蛋白激酶的柔

5、性對(duì)接我們可以發(fā)現(xiàn)，此類結(jié)構(gòu)與ATP結(jié)合口袋之間存在氫鍵作用，并且可以在相應(yīng)的位點(diǎn)進(jìn)行官能團(tuán)的修飾從而進(jìn)一步加強(qiáng)與ATP結(jié)合口袋的相互作用。這類母核結(jié)構(gòu)新穎，簡(jiǎn)單易得，這也給設(shè)計(jì)合成新的p38抑制劑提供了良好的化學(xué)基礎(chǔ)。
　　V-ATP酶是一種依賴ATP的質(zhì)子泵，V-ATP酶能夠參與調(diào)節(jié)人體內(nèi)各個(gè)環(huán)境的pH值，尤其是在破骨細(xì)胞的骨吸收過(guò)程中對(duì)骨吸收陷窩的酸化發(fā)揮著非常重要的作用。因而對(duì)V-ATP酶活性的抑制可以有效阻斷破骨細(xì)胞對(duì)骨