新型N-肉豆蔻酰基转移酶抑制剂的设计、合成与抗真菌活性研究

摘要

N-肉豆蔻酰基转移酶(N-Myristoyltransferase，NMT)是一种细胞溶质单体酶，它催化将肉豆蔻酰基从肉豆蔻酰CoA转移至某些真核细胞蛋白或病毒蛋白 N 端的甘氨酸上，形成N-肉豆蔻酰化蛋白。蛋白质的N-肉豆蔻酰基化反应是不可逆的蛋白质修饰反应，蛋白质N端肉豆蔻酰基化后会导致亲脂性增强，从而引发多种可逆的蛋白质-细胞膜和蛋白质-蛋白质相互作用。N-肉豆蔻酰化蛋白具有广泛的生物学效应，能参与信号转导级联和细胞凋亡等多种生物过程。真菌细胞中的某些G-蛋白的N-肉豆蔻酰基化反应是真菌生长所必须的，N-肉豆蔻酰基转移酶已成为一个极具潜力的抗真菌药物作用新靶点。因此，寻找特异性作用于致病真菌N-肉豆蔻酰基转移酶的抑制剂有望能发现具有全新作用机制的新型抗真菌药物。 2002年，Sogabe等报道了白色念珠菌NMT与2个苯并呋喃类抑制剂化合物的晶体结构，这为我们设计特异性作用于真菌NMT抑制剂奠定了坚实基础。在国家自然科学基金(No.30430750)的资助下，我们前期针对NMT进行了系统的计算机辅助药物设计研究，建立了具有高预测能力的三维定量构效关系(3D-QSAR)模型，详细分析了NMT的活性位点的性质和关键功能残基分布，并阐明了已有小分子抑制剂与NMT的作用模式。研究发现，现有的NMT小分子抑制剂均具有二元杂环结构(例如苯并呋喃和苯并噻唑)，它们作用于NMT活性位点的核心区域，并与周围的Tyr107、Phe115、Tyr119、Phe176、Tyr225、Tyr256、Tyr335、Tyr354等芳香性侧链残基组成的区域形成疏水相互作用。以此为出发点，结合NMT活性位点的性质，我们设计并合成以苯并嗯唑和吲哚为基本母核的两大类共计18个新化合物，并测定了它们的体外抗真菌活性。 一、苯并嗯唑类NMT抑制剂的合成和抗真菌活性研究建立了一条苯并嗯哗类NMT抑制剂的合成路线：以2-硝基间苯二酚为起始原料，与2-氯乙酰亚胺酸乙酯盐酸盐反应成苯并嗯唑母环化合物，然后先保护4位羟基，合成2位侧链，再脱去4位保护基团，完成4位侧链的合成，得到目标化合物。一共合成了9个新化合物，其化学结构经<'1>HNMR确证。体外抗真菌活性测试表明，多数化合物对白念菌显示良好的活性，MIC值在0.25～16μg/mL，其中化合物13f的体外活性与氟康唑相当。化合物对新型隐球菌具有中度活性，多数的MIC值为16μg/mL，化合物对烟曲霉菌基本没有活性。构效关系显示，噁唑母核的2位侧链对抗真菌活性影响显著。酰胺侧链取代基本没有活性，而醚类侧链活性比较强。在醚类侧链取代化合物中，化合物抗真菌活性随着苯环上F原子数目的增加而增加。 二、吲哚类NMT抑制剂的合成和抗真菌活性研究通过多种合成方法的尝试，找到了一条条件温和、收率高、易衍生化的合成路线：以水杨醛为起始原料，用溴苄保护羟基，和叠氮乙酸乙酯缩合，再经环合成吲哚母环，将吲哚母环的N用Boc保护后，氢化除去苄基保护基，再引入2位和4位侧链，得到目标化合物。一共合成了9个新化合物，其化学结构经。NMR确证。体外抗真菌活性测试表明，吲哚类化合物对深部真菌基本无活性，对浅表真菌显示了中度的抗真菌活性，多数化合物对石膏状小孢子菌的MIC值在2～16μg/mL，优于对照药氟康唑，但低于伊曲康唑和特比萘芬。

目录

文摘

英文文摘

前言

声明

第一章新结构类型抗真菌先导化合物的研究进展

1来源于天然产物的抗真菌先导化合物

2来源于化学合成的抗真菌先导化合物

3结语

参考文献

第二章苯并噁唑类NMT抑制剂的设计、合成及抗真菌活性研究

1设计思想

2苯并噁唑类NMT抑制剂全合成研究

3实验部分

4抗真菌活性研究

5分子对接研究

参考文献

第三章吲哚类NMT抑制剂的设计、合成及抗真菌活性研究

1设计思想

2吲哚类NMT抑制剂的合成研究

3实验部分

4体外抗真菌活性研究

参考文献

附录

致 谢

附图