针对cADPR-RyR-钙离子信号通路的小分子设计、合成及其作为潜在糖尿病治疗药物的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21702234
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0706.药物化学生物学
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Insulin secretion deficiency is one of the most important causes of type 2 diabetes mellitus (T2DM). Promoting insulin secretion could decrease patients’ high blood glucose and ameliorate diabetes-related complications. The widely used insulin secretagogues can promote insulin secretion mainly through inducing the influx of extracellular calcium and then raising the intracellular calcium level. RyR is a calcium channel on the endoplasmic reticulum membrane, and can be taken as a possible target for insulin secretagogues because it was recently reported to induce insulin secretion by mediating calcium release from intracellular stores. However, cADPR, an endogenous modulator of RyR, cannot be used as a molecular probe for mechanistic study owing to its poor membrane permeability and stability.. The applicant has identified GAPDH as a new regulating protein for the cADPR-RyR-calcium signaling pathway, which can be used as a target for novel secretagogue development. This project aims to design, synthesize heterocyclic cADPR specific agonists and antagonists, and optimize the structures based on their pharmacological properties in protein and cells. Lead compounds with better membrane permeability and stability would be discovered and used to explore the structure-activity relationship. Afterwards, effects of lead compounds on insulin secretion and blood glucose level will be tested in cells and model animals respectively. Based on the druggability study of lead compounds, potential anti-diabetic drug candidates with novel mechanism would be obtained.
胰岛素分泌不足是2型糖尿病的发病机制之一,促进胰岛素分泌能够改善患者的高血糖状况,减少糖尿病并发症。临床常用的促泌剂主要是促使细胞外钙内流,提高胞内钙离子浓度,从而促进胰岛素分泌。RyR是细胞内质网膜上的一种钙通道,最新文献报道RyR介导的细胞内钙库释放同样可以促进胰岛素的分泌,是新型胰岛素促泌剂的靶标。然而,RyR的内源性调控分子cADPR膜透性和稳定性均较差,无法作为探针分子用于深入研究RyR对胰岛素分泌的影响。基于申请人所确认的cADPR-RyR-钙信号通路的全新调控蛋白GAPDH,我们将设计并合成特异性的杂环类cADPR激动剂或拮抗剂,根据蛋白和细胞水平的活性测试结果进行结构优化,得到膜透性和稳定性都有所提高的先导化合物,并总结其构效关系。在此基础上研究先导化合物在细胞水平对胰岛素分泌的影响,评估其对于模型动物的血糖调节作用,并初步研究其成药性,得到全新机制的潜在抗糖尿病药物。

结项摘要

环腺苷二磷酸核糖(cADPR)是一种普遍存在于动植物细胞内的第二信使分子,通过调控细胞内的钙离子信号通路来参与一系列重要的生理过程,如胰岛素分泌和动物社会行为的调控等等。目前,已有许多研究人员设计并合成了一系列cADPR结构类似物作为探针分子,用于研究cADPR调节钙信号通路的作用机制及下游生物学功能;然而已报道的cADPR-钙信号通路的探针分子均为核苷酸类结构,其合成和纯化较为复杂,且膜透性和稳定性一般较差。基于前期所确认的cADPR结合蛋白GAPDH,我们采用分子对接的方法进行虚拟筛选,获得了几个杂环类小分子作为苗头化合物;蛋白水平的SPR实验表明苗头化合物能够与靶标蛋白GAPDH产生特异性结合,而细胞实验表明其能够在完整细胞中产生与cADPR类似的钙激动活性。随后基于对化合物与蛋白质结合模式的分析,我们对苗头化合物进行了系统的结构优化,获得了活性显著提高的先导化合物(其钙激动活性与公认的cADPR激动剂cIDPRE基本相当),并系统地研究了其作用机制。本项目首次得到了杂环类cADPR-钙信号通路激动剂,使cADPR激动剂的结构类型更为多样化,有望为cADPR-钙信号通路相关的生理活性和作用机制研究提供全新的、具有更为优越的理化性质的探针分子。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Identification of Novel Thiazolo[5,4-b]Pyridine Derivatives as Potent Phosphoinositide 3-Kinase Inhibitors.
新型噻唑并[5,4-b]吡啶衍生物作为有效磷酸肌醇 3-激酶抑制剂的鉴定
  • DOI:
    10.3390/molecules25204630
  • 发表时间:
    2020-10-12
  • 期刊:
    Molecules (Basel, Switzerland)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Xia L;Zhang Y;Zhang J;Lin S;Zhang K;Tian H;Dong Y;Xu H
  • 通讯作者:
    Xu H

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码