基于预组织自剪切策略的沉淀型蛋白酶荧光底物及医学应用

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
20975034
项目类别：
面上项目
资助金额：
35.0万
负责人：
张晓兵
依托单位：
湖南大学
学科分类：
B0404.化学与生物传感
结题年份：
2012
批准年份：
2009
项目状态：
已结题
起止时间：
2010-01-01 至2012-12-31

项目参与者：
庞新宇；韩志湘；卢丽敏；孔荣梅；靳珍；李卓；唐阿曼；
关键词：
自剪切连接链生物分析沉淀型酶荧光底物激发态分子内质子转移

项目摘要

将前体药物设计中广泛应用的预组织自剪切策略应用于沉淀型蛋白酶荧光底物的设计，以具有激发态分子内质子转移反应的HPQ作为荧光团，选取caspase-3作为模型蛋白酶，将其底物四肽用自剪切连接链修饰到HPQ的2′位的酚羟基，设计并合成系列当四肽底物被切断后能自动释放出具有强荧光发射的游离HPQ的沉淀型蛋白酶荧光底物, 以构效关系作为指导, 筛选性能最优的荧光底物用于caspase-3酶活性的荧光分析，并初步应用于抗肿瘤药物的药效判断及药物筛选；通过改变肽链（各种蛋白酶的识别单元）的结构而将该设计策略推广应用于其他蛋白酶，获得多种沉淀型蛋白酶荧光底物并探索其初步生物医学应用。

结项摘要

本项目将前体药物设计中广泛应用的预组织自剪切策略应用于沉淀型蛋白酶荧光底物的设计，设计并合成系列当四肽底物被切断后能自动释放出具有强荧光发射的游离HPQ的沉淀型蛋白酶荧光底物, 筛选性能最优的荧光底物用于caspase-3酶活性的荧光分析，并探索其初步生物医学应用。. 我们设计合成了模型化合物--Cbz保护的氨基丁酸通过酰氧甲醚键与HPQ偶联的产物，并进行模拟酶切研究，验证了预组织自剪切策略应用于HPQ为荧光团的蛋白酶荧光底物设计方案的可行性。进一步选择亮氨酸氨基肽酶作为蛋白酶模型设计合成了其底物并考察底物的酶切性能，以HPQ作为荧光团，以亮氨酸与氨形成的酰胺链作为识别单元，将上述连接链应用于其底物的设计。设计合成在连接链羰基的碳原子上引入了两个甲基的底物，加快酶切后自剪切反应的速度，实施酶切反应实验，研究结果表明所制备的荧光底物本身在空白缓冲溶液中的稳定性不够理想。我们对原计划进行了微调，计划在HPQ的酚羟基上连接一个对氨苄基形成一个稳定的醚键，然后再设计合成caspase-3的沉淀型酶荧光底物，以HPQ作为荧光团，用Asp-Glu-Val-Asp四肽作为识别单元，将上述连接链应用于其底物的设计，该工作已顺利完成，证明了我们所提出的新的底物设计方案的可行性,达到了我们的预期目标。. 项目执行期间共发表标注本项目基金号的SCI收录论文33篇，其中影响因子大于5的论文有24篇，包括 J. Am. Chem. Soc. 2篇，Anal. Chem. 11篇，Chem. Commun. 2篇，Chem-Eur. J. 1篇等。