BRD9抑制剂的设计与合成文献综述

 2022-12-29 15:42:32

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

研究背景

随着社会的不断发展,癌症已成为严重威胁人类健康的一大疾病,全球每年约有1000万人死于癌症,中国每年癌症的死亡人数近230万人。尤其对于晚期癌症,目前仍未有特殊有效的根治方法,许多癌症发病的原因也仍未明确。

人类基因组计划(human genome project,HGP)基本完成后,研究基因的表达调控成为了了解肿瘤发生机制的关键问题之一。研究发现,基因的表达不仅取决于基因本身,还取决于不改变基因序列的表观遗传修饰。近年来,表观遗传学对于抗肿瘤药物的研究提供了新的方法和思路[1]

表观遗传的概念是1942 年由 Waddington 提出的。目前,表观遗传被定义为:DNA 序列不发生变化但基因表达却发生了可遗传的改变,也就是说基因型未变化而表型却发生了改变,这种变化是细胞内除了遗传信息以外的其他可遗传物质的改变,并且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定地传递下去[2-4]

表观遗传修饰主要包括DNA及一些与DNA密切相关的蛋白质(如组蛋白)的化学修饰,它们与DNA折叠和修复密切相关,能够直接影响多种基因的表达。组蛋白修饰可以影响组蛋白与DNA或其它生物分子的相互作用。组蛋白中常见的修饰种类包括组蛋白乙酰化/去乙酰化、甲基化/去甲基化、泛素化/去泛素化和磷酸化。这些修饰被定义为组蛋白密码。在细胞周期过程中,组蛋白密码影响基因表达和染色质结构。如图1所示,它们通过“写-读-擦”(write-read-erase)机制调控基因的转录,当调节机制失效时,炎症和肿瘤等疾病就可能发生[5]

图1 组蛋白的修饰

组蛋白乙酰化是基因转录活性的标志。乙酰化能中和正电荷,降低组蛋白对电负性DNA的亲和力,使染色质结构开放,易于接触,有利于基因转录。如图2所示,组蛋白乙酰化主要涉及两种酶,组蛋白乙酰转移酶(HATs)和组蛋白去乙酰化酶(HDACs)。HATs催化赖氨酸的乙酰化,被定义为“写”;HDACs催化乙酰基的去除,被定义为“擦”。一些蛋白质识别乙酰化组蛋白,干扰基因表达,被定义为“读”。蛋白质“读”包括Bromodomain结构域,用于识别乙酰化组蛋白并参与基因表达信号通路。一旦功能失调,就会形成炎症和肿瘤等疾病[6-9]

图2 组蛋白乙酰化修饰

如图3所示,Bromodomain结构域是一个高度保守的功能蛋白结构域,约由110个氨基酸组成。蛋白质由四个alpha;螺旋(Z,A,B,C)和两个环(ZA,BC)组成。它能形成疏水区并识别乙酰化赖氨酸残基。晶体结构表明,底物多肽伸入alpha;B、alpha;C和环ZA形成的疏水口袋中,保守的天冬酰胺与乙酰基形成氢键。

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