拟肽类HTLV-I蛋白酶抑制剂的合成及构效关系研究

论文摘要

人类T细胞白血病病毒Ⅰ型（HTLV-Ⅰ）的感染可以导致成人T细胞白血病（ATI）和热带痉挛性下肢瘫痪/HTLV-Ⅰ相关脊髓病（TSP/HAM）等其他慢性疾病,目前全世界范围内有2-3千万人为病毒携带者。HTLV-Ⅰ蛋白酶与这一病毒的复制密切相关,抑制蛋白酶的活性能够有效地阻止病毒的复制。因此,HTLV-Ⅰ蛋白酶是一个非常重要的抗HTLV-Ⅰ感染的研究靶点。天然肽分子易于被体内的酶降解而失去活性,本文设计将含有羟甲羰基（HMC）结构的（2S,3S）-3-氨基-2-羟基-4-苯基丁酸（Apns）作为非天然氨基酸残基,引入底物的结构中,模拟天然底物被蛋白酶水解的过渡态类似物,从而阻断天然底物与酶的结合,有效抑制HTLV-Ⅰ蛋白酶活性。以KNI-10455(IC50=140nM)作为先导化合物,在C端和N端引入不同的取代胺基和取代羧基,并逐步减小分子结构,通过液相合成的方法制备了66个未见文献报道的拟肽类化合物,其中53个为四肽化合物,9个为三肽化合物,4个为二肽化合物。新化合物的结构经核磁共振氢谱和质谱检测确证。采用蛋白酶抑制剂活性测定方法对新化合物进行了初步抗HTLV-Ⅰ和HIV-1蛋白酶活性筛选。结果显示53个四肽化合物在50nM浓度下显示了较高的HIV-1蛋白酶抑制率（＞97%）;42个四肽抑制剂具有高于先导化合物的抗HTLV-Ⅰ蛋白酶活性(IC50＜137nM);二肽和三肽化合物在600nM浓度下对HTLV-Ⅰ蛋白酶没有显著的抑制作用（＜14%）;其中活性最强的化合物是（R）-N-（2,2-二甲基）丙基-3-{{（2S,3S）-3-{(2S-2-[（2S）-2-丁酰胺基-2-苯基]乙酰胺基-3,3-二甲基}丁酰胺基-2-羟基-4-苯基}}丁酰基-5,5-二甲基-1,3-噻唑-4-甲酰胺(IC50=74 nM)。

论文目录

• 缩略语
• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 人类 T 细胞白血病病毒Ⅰ型（HTLV-Ⅰ）
• 1.1.1 HTLV-Ⅰ相关疾病
• 1.1.2 HTLV-Ⅰ的流行病学
• 1.1.3 HTLV-Ⅰ的传播
• 1.1.4 HTLV-Ⅰ相关疾病的治疗
• 1.1.5 HTLV-Ⅰ的生命周期
• 1.1.6 HTLV-Ⅰ的基因组
• 1.1.7 HTLV-Ⅰ蛋白酶的结构
• 1.2 HTLV-Ⅰ蛋白酶的底物
• 1.2.1 天然底物
• 1.2.2 合成底物
• 1.2.3 底物位点和键合口袋的特点
• 1.3 HTLV-Ⅰ蛋白酶抑制剂
• 1.3.1 拟肽类抑制剂
• 1.3.2 基于酶的 N-端或 C-端的肽类抑制剂
• 1.3.3 非肽类抑制剂
• 1.4 展望
• 第二章 目标化合物的设计
• 2.1 肽类化合物的研究概况
• 2.2 作用机制
• 2.3 HTLV-Ⅰ蛋白酶抑制剂的设计
• 2.3.1 研究进展
• 2.3.2 新型拟肽类 HTLV-Ⅰ蛋白酶抑制剂的设计
• 第三章 目标化合物的合成和活性研究
• 3.1 化学部分
• 3.1.1 合成方法的选择
• 3.1.2 合成试剂的选择
• 3.1.2.1 氨基的保护
• 3.1.2.2 肽键的形成
• 3.1.2.3 保护基的脱去
• 3.1.3 合成路线
• 3.1.4 收率
• 3.1.5 消旋化
• 3.2 药理活性研究
• 3.2.1 四肽抑制剂 B1-B17的构效关系
• 3.2.2 四肽抑制剂 A1-F7的活性
• 3.2.3 四肽抑制剂 A8-F8的活性
• 3.2.4 四肽抑制剂 A1-J8的构效关系
• 3.2.5 三肽抑制剂 G1-G4的活性
• 3.2.6 三肽/二肽抑制剂 G5,H1-H4的活性
• 3.2.7 对称的三肽抑制剂 J1-J4的活性
• 3.3 计算机辅助对接模拟实验
• 3.4 HTLV-Ⅰ与 HIV-1蛋白酶抑制剂之间的关系
• 第四章 实验部分
• 4.1 化学部分
• 4.1.1 合成通法
• 4.1.2 实验数据
• 4.1.2.1 化合物 A1-A8
• 4.1.2.2 化合物 B1-B17
• 4.1.2.3 化合物 C1-C8
• 4.1.2.4 化合物 D1-D9
• 4.1.2.5 化合物 E1-E8
• 4.1.2.6 化合物 F3,F7,F8
• 4.1.2.7 化合物 G1-G5
• 4.1.2.8 化合物 H1-H4
• 4.1.2.9 化合物 J1-J4
• 4.2 药理部分
• 4.2.1 HTLV-Ⅰ蛋白酶抑制活性
• 4.2.2 HIV-1蛋白酶抑制活性
• 第五章 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• English Version
• 附图