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11β-羟基甾体脱氢酶1的上游靶点酶的发现及其药物设计

11β-羟基甾体脱氢酶1的上游靶点酶的发现及其药物设计
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  • 批准号:81072683
  • 批准年度: 2010年
  • 学科分类:代谢性疾病药物药理(H3107) |
  • 项目负责人:梁广
  • 负责人职称:研究员
  • 依托单位:温州医科大学
  • 资助金额:30万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2011年01月01日 至 2013年12月31日
  • 中文关键词: 羟基;脱氢酶;靶点;发现;药物
  • 英文关键词:11β-HSD1;Diabetes;Drug design and synthesis;small molecular inhibitors;molecular docking

项目摘要

中文摘要

11β-羟甾脱氢酶1(11β-HSD1)是近年来抗II型糖尿病药物开发的新靶点。在我们前期以姜黄素为先导化合物的11β-HSD1抑制剂筛选研究中,发现姜黄素类似物B06不仅选择性影响11β-HSD1(不影响11β-HSD2),更重要的是,它们对11β-HSD1还原酶和氧化酶也有着显著的选择性,抑制还原酶同时激活氧化酶,这种新颖的双重调节机制预示着通过11β-HSD1的抗II型糖尿病药物设计可能拥有一种新的上游分子靶点酶。本课题中,我们拟首先在微粒体这个简单体系中,通过生物化学方法研究B06对11β-HSD1上游酶H6PDH和G6Pase-α的作用,从而发现和确定B06的直接分子靶点酶;然后,再以化合物B06为新的先导化合物,利用基于靶点蛋白三维结构的计算机辅助药物设计,设计并合成一系列类似物,筛选其活性,研究该类化合物构效关系,为抗II型糖尿病药物设计提供新的机制、靶点和方向。

结题摘要

11β-羟甾脱氢酶1(11β-HSD1)是近年来抗II型糖尿病药物开发的新靶点。本项目基于我们前期发现的11β-HSD1双重调节剂姜黄素类似物B06,目标在于寻找双重调节11β-HSD1的分子机制和靶点,筛选可以双重调节11β-HSD1缓解II型糖尿病的侯选药物,为抗II型糖尿病药物开发提供新的研究方向。 经过2011年-2013年三年期的项目执行和实施,项目组完成了既定的研究内容并对项目还进行了相当的拓展和延伸:(1)利用计算机辅助的分子动力学模拟、分子对接和基于光学表面等离子共振(SPR)技术的蛋白-小分子相互作用实验,重新证实了B06对11β-HSD1有直接结合和抑制作用,而对其上游的酶H6PDH无直接作用,基本确定B06及其相应结构类似物的靶点。(2)以B06和姜黄素为先导化合物进行了11β-HSD1抑制剂的药物设计,并进行了化学合成和结构表征,共设计合成了三个系列化合物,合计98个,其中新化合物63个。(3)通过原有的同位素扫描法和后来自行改进的HPLC法,对所合成的化合物进行了抑制11β-HSD1的活性筛选和测试,分析了构效关系,发现了部分活性更好地化合物,如C66、LG13、Y20和Y21。(4)对新发现的活性化合物如LG13、Y20和Y21通过抑制11β-HSD1而缓解II型糖尿病和肥胖、逆转胰岛素抵抗的药理药效进行了深入研究,一方面发现它们均是具有较好开发前景的候选化合物,另一方面进一步证实了11β-HSD1抑制剂对II型糖尿病的保护作用。 而且,在项目原有计划的基础上,我们增加了对筛选出来的活性化合物如C66进行糖尿病并发症的研究,并发现B06和C66都可以缓解糖尿病导致的小鼠心肾损伤且具有明显的抗炎作用(结果已发表),从而加深了11β-HSD1调整炎症反应通路的理解, 也为将11β-HSD1抑制剂拓展到糖尿病并发症的治疗奠定了基础。 截止目前,项目已合计发表SCI论文6篇,合计影响因子21.8,其中影响因子大于5.0的论文2篇;另外尚有待发表论文3篇。另外,项目共申请国际PCT专利1项,申请国内发明专利3项,获得国内发明专利授权2项。

评估说明

    国家自然科学基金项目“11β-羟基甾体脱氢酶1的上游靶点酶的发现及其药物设计”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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