论文摘要
MMP（matrixins）,即基质金属蛋白酶,是一类降解细胞外基质及基底膜的内肽酶,其催化过程需要依赖金属离子Zn2+。根据最新的研究报道,该家族共有28个成员,MMP广泛地参与了人体的正常生理过程,如组织重建、胚胎发育、血管发生、细胞粘附、细胞增殖、伤口愈合等等。对其活性的错误调控可导致关节炎,多发性硬化症、牙周病及癌症等疾病。膜型基质金属蛋白酶1 （membrane-type 1 matrix metalloproteinase, MT1-MMP或MMP14）是细胞表面蛋白MMP-2酶原的激动剂,可直接或间接降解ECM中的多种成分,并有调节黏附分子和血管生成的作用。MMP14被认为是MMPs家族中与肿瘤侵袭关系最密切的酶,鉴于MMPs抑制剂对MMPs的广泛抑制作用成为其应用于肿瘤治疗的主要障碍,研究和开发对MMP14有选择性抑制作用的抑制剂具有重要的意义。MMP14的血凝乳酶样区（hemopexin-like, HPX）结构域对于MMP14介导的Ⅰ型胶原的侵袭和生长是必不可少的。此外,MMP14的HPX结构域相对于催化结构域而言具有相对较低的相似性。因此,若以HPX结构域作为靶标进行MMP14抑制剂的的研究将是较为理想的选择。本研究首次以MMP14血凝乳酶样区为靶标,在其分子表面通过DOCK和MVD软件结合来预测小分子化合物结合位点,通过虚拟筛选从Specs小分子化合物库中筛选出可能结合的小分子化合物；通过对MMP14和小分子化合物的对接的研究,预测出MMP14与其抑制剂之间的结合方式；并比较筛选出的化合物与已报道的MMP14抑制剂之间的异同,为基于子结构的虚拟筛选提供了参考；另一方面,通过多序列比对和分子表面口袋预测,找到MMP14血凝乳酶样区表面一段独特八肽,该八肽处于一个分子表面口袋中且在其他MMPs上没有同源序列；在此基础上,合成该八肽,利用随机十二肽库技术以之作为靶标,经过三轮筛选获得结合的噬菌体,为抗肿瘤特别是抗肿瘤转移药物的研发提供了前期工作基础。本研究主要获得的结论为：1利用DOCK、MVD对MMP14血凝乳酶样区结构域上的活性位点进行预测,找到两个可能的结合位点,cluster1、cluster3;2通过DOCK初筛获得了300个同MMP14血凝乳酶样区的结构匹配和能量匹配的小分子化合物；3通过AutoDock对DOCK打分最高的20个小分子化合物分别采用cluster1、cluster3作为活性位点,进行AutoDock一般条件打分,AutoDock打分在前十的大多数配体是由DOCK以cluster3所在位点为活性口袋进行筛选得到。因此,我们认为以cluster3所在位点作为筛选口袋相对于cluster1所在位点具有优势；4通过对MMP14和小分子化合物的对接的研究,预测出MMP14与其抑制剂之间的结合方式。与化合物作用的残基主要包括：MET13、MET18、ARG30、TYR161、TYR168、LYS170、TYR182、TRP190;这几个残基都和DOCK预测的cluster3的位置吻合。对接研究为基于药效团模型的虚拟筛选提供一定的参考；5将筛选得到的化合物与目前已有报道的MMP14抑制剂进行比较,可以在二者之间找到一些相似之处和一些不同的地方。相似之处在于它们都有些化合物含有二取代亚砜（?）,例如含有含氮基团的（?）片段。而不同之处在于,本研究通过虚拟筛选获得的化合物许多具有1-（苄氧基）-2-取代苯（?）片段而报道的已获得的MMP14抑制物许多具有肽键结构或者二苯醚类（?）的片段结构。这些结果提示含有以上分子结构片段的化合物分子可能与MMP14结合,可能为基于子结构搜索的虚拟筛选提供一定的参考意义。6利用metaPocket预测‘’pocket"的功能结合多序列比对分析,确定出作为随机噬菌体随机肽库筛选靶标的一段MMP14上的八肽：KEGRGLTD;7利用生物素-链亲和素靶肽标记技术进行噬菌体随机十二肽库进行三轮筛选,其噬菌体洗脱滴度每轮都上升两个数量级,得到了较好的富集,每轮P/N值均有一定程度的提高。
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