蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)小分子抑制剂的发现及研究

摘要

蛋白酪氨酸磷酸酶1B(protein tyrosine phosphatase，PTP1B)是蛋白酪氨酸磷酸酶(protein tyrosine phosphatases，PTPs)家族中的一个经典的非受体型酪氨酸磷酸酶，在胰岛素信号通路中起着重要的负调控作用，是目前公认的一个新颖的糖尿病和肥胖症治疗靶点。寻找PTP1B的高活性抑制剂对糖尿病和肥胖症治疗有着重要的应用前景。
　　 本文建立了PTP1B的高通量筛选模型，对国家化合物库进行高通量筛选，发现了一系列PTP1B抑制剂。而熊果酸作为高通量筛选得到Hits之一，是一种来自传统中草药山茱萸果实中的天然产物。通过以熊果酸为母核进行结构改造，并总结构效关系，得到了一个活性比熊果酸提高近十倍的衍生物UA0713。通过研究UA0713对PTP1B的抑制剂类型，发现UA0173是一种竞争型的PTP1B抑制剂，其Ki值为283 nM。并检测了熊果酸及其衍生物UA0713在其它糖尿病相关PTPs上的选择性，发现这两个化合物能选择性的抑制非受体型的PTPs，包括T细胞蛋白酪氨酸磷酸酶(T-cell protein tyrosine phosphatase，TCPTP)和含有SH2结构域的蛋白酪氨酸磷酸酶2(SH-2 domain containing tyrosine phosphase，SHP2)，而对受体型的PTPs并没有明显抑制活性，包括白细胞共同抗原相关磷酸酶(leukocyte antigen related tyrosine phosphatase，LAR)、蛋白酪氨酸磷酸酶(protein tyrosine phasphataseα，PTPα)和蛋白酪氨酸磷酸酶(protein tyrosinephasphataseε，PTPε)。
　　 另外，在高表达人胰岛素受体的中国仓鼠卵巢细胞(CHO/hIR)和大鼠L6骨骼肌细胞(L6 myotube)上，对UA0713的生物活性进行了细胞水平的评价。发现UA0713能提高CHO/hIR细胞中的胰岛素受体磷酸化水平，和大鼠L6骨骼肌细胞中的葡萄糖吸收。MTT的结果显示UA0713没有明显的细胞毒性。
　　 以上研究工作为进一步结构改造，以发现PTP1B的高活性、高选择性抑制剂，和评价化合物在体内的生物活性打下了基础，对研发治疗糖尿病和肥胖症的新颖先导化物提供了前提条件，有着重要的研究价值和应用前景。

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

1.1 引言

1.2 PTP家族

1.3 PTP1B在胰岛素信号通路中的调控作用

1.4 PTP1B与糖尿病和肥胖相关的遗传学证据

1.5 以PTP1B作为治疗靶点的相关化合物的研究进展

1.6 高通量筛选

1.7 总结

第二章PTP1B的表达纯化和酶学性质确定

2.1 材料

2.2 方法

2.3 结果

2.4 讨论

第三章PTP1B抑制剂的高通量筛选

3.1 材料和方法

3.2 结果

3.3 讨论

第四章构效关系总结和抑制剂性质及选择性研究

4.1 材料和方法

4.2 结果

4.3 讨论

第五章细胞水平评价化合物的生物活性

5.1 材料和方法

5.2 结果

5.4 讨论

参考文献

在学期间发表文章和专利

致谢