抗耐药肿瘤特异性细胞穿膜肽-蛋白酶体抑制剂结合物的设计、合成及生物学评价

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81803432
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H3407.药物设计与药物信息
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Covalent peptidyl proteasome inhibitors were employed as anti-multiple myeloma (MM) drugs in clinical. However, the severe side effects and drug resistance were ubiquitous. Therefore, it’s of great significance to develop anti-MM drugs with metabolic stability and efficient transportation profiles to MM cells to solve the abovementioned problems. In this project, previously developed non-covalent peptidyl proteasome inhibitor ZJK-G35 with potent in vitro and ex vivo activities and low toxicity was employed as the lead compound. Based on the metabolic and docking studies of ZJK-G35, new analogues were designed with retained hydrogen bonding interactions and blocked metabolic sites. Additionally, conjugates of tumor specific cell penetrating peptides (tsCPPs) and proteasome inhibitors with poor in vivo activities were combined with a cleavable linker. With the assistance of tsCPPs, small molecular drugs could be rapidly transported into tumor cells instead of normal cells. This technique could avoid the drug metabolism in the process of blood circulation, as well as reduce the toxicity and overcome the drug resistance caused by the deterioration of cell membrane permeability and drug efflux.
作为多发性骨髓瘤的治疗药物,短肽共价结合类蛋白酶体抑制剂普遍存在毒副作用大、易产生耐药等问题,故研发代谢稳定且可高效转运至骨髓瘤细胞的短肽非共价类蛋白酶体抑制剂对解决上述问题具重大意义。本项目以前期研究发现的体外活性优良且毒性较小的短肽非共价结合类蛋白酶体抑制剂ZJK-G35为先导物,在分析其代谢途径、靶标结合模式的基础上,通过封闭代谢位点对其进行结构改造,期望获得活性相当、代谢稳定性显著改善的目标分子。此外,针对部分体内活性欠佳的化合物,我们采用在细胞内可裂解的Linker将其与肿瘤特异性细胞穿膜肽(tsCPPs)共价连接,利用后者的肿瘤组织靶向性,将化合物高效转运至肿瘤细胞内,从而减少其进入正常细胞以及在体循环中的代谢,在发挥抗肿瘤效果的同时,降低药物毒性、克服细胞膜通透性不佳及药物外排引起的耐药。

结项摘要

多发性骨髓瘤是一类严重威胁人类健康的恶性肿瘤,而蛋白酶体抑制剂是治疗多发性骨髓瘤的一类重要药物。目前获批上市的三个蛋白酶体抑制剂均属于短肽共价类化合物,均具有较大的毒副作用。前期工作中,我们发现了一个具有良好体外活性,但体内抗肿瘤活性不足的非共价蛋白酶体抑制剂。为了提高其体内抗肿瘤活性,本研究从两个途径着手:1)采用基于代谢的药物设计策略,结合分子对接,设计并合成了32个羧基末端大基团取代或氨基末端N-烷基化的新型拟肽类化合物。部分目标化合物具有良好的蛋白酶体抑制活性及肿瘤细胞增殖抑制活性,还具有更好的血稳定性及体内蛋白酶体抑制活性,该研究显示了该设计策略对于提高肽类化合物体内活性的可靠性。2)细胞穿膜肽可作为药物载体提高药物的体内活性,但多数穿膜肽缺乏对肿瘤细胞的选择性。本研究对已报道穿膜肽D-R8进行结构修饰,得到8个新的肽类化合物,对其进行肿瘤细胞和正常细胞的细胞增殖抑制活性评价、细胞摄取评价后,优选具有肿瘤特异性的穿膜肽分子与优选的小分子蛋白酶体抑制剂连接,得到了一个复合分子。该分子仍具有较好的蛋白酶体抑制活性。该研究为提高药物体内抗肿瘤活性提供了借鉴与思路。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Immunoproteasome-selective inhibitors: An overview of recent developments as potential drugs for hematologic malignancies and autoimmune diseases
免疫蛋白酶体选择性抑制剂:作为血液恶性肿瘤和自身免疫性疾病潜在药物的最新进展概述
  • DOI:
    10.1016/j.ejmech.2019.111646
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    European Journal of Medicinal Chemistry
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Xi Jianjun;Zhuang Rangxiao;Kong Limin;He Ruoyu;Zhu Huajian;Zhang Jiankang
  • 通讯作者:
    Zhang Jiankang
Synthesis of C3-alkenylated 2,3,4-trisubstituted pyrrole derivatives through cyclization of methylene isocyanides and ene–yne–ketones
亚甲基异氰化物与烯炔酮环化合成C3-烯基化2,3,4-三取代吡咯衍生物
  • DOI:
    10.1039/d0nj05253a
  • 发表时间:
    2021-02
  • 期刊:
    New journal of Chemistry
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Shasha Li;Gongruixue Zeng;Xiaoqi Xing;Zhiheng Yang;Feijun Ma;Boxia Li;Weiyan Cheng;Jiankang Zhang;Ruoyu He
  • 通讯作者:
    Ruoyu He
Synthesis of isoquinolone via rhodium(III)-catalyzed C-H activation with 1,4,2-dioxazol-5-ones as oxidizing directing group
以 1,4,2-二恶唑-5-酮为氧化导向基团,铑(III)催化 C-H 活化合成异喹诺酮
  • DOI:
    10.1016/j.tet.2019.04.054
  • 发表时间:
    2019-06
  • 期刊:
    Tetrahedron
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    祝华建;庄让笑;郑温雅;傅丽萍;赵袁珂;屠露萍;柴轶涛;曾玲晖;张翀;张建康
  • 通讯作者:
    张建康
The reaction of prop-2-ynylsulfonium salts and sulfonyl-protected b-amino ketones to epoxide-fused 2-methylenepyrrolidines and S-containing pyrroles
丙-2-炔基锍盐和磺酰基保护的b-氨基酮反应生成环氧化物稠合的2-亚甲基吡咯烷和含硫吡咯
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    ChemComm
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Tingting Jia;Gongruixue Zeng;Chong Zhang;Linghui Zeng;Wenya Zheng;Siyao Li;Keyi Wu;Jiaan Shao;Jiankang Zhang;Huajian Zhu
  • 通讯作者:
    Huajian Zhu

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其他文献

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    2018
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  • 作者:
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    张建康
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  • 通讯作者:
    徐希杰
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    杨新星;张建康;焦李成
  • 通讯作者:
    焦李成

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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

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          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]
      
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