基于靶导向合成（TGS）策略的新型NAD+类似物的设计合成及活性研究

批准号：

21172058

项目类别：

面上项目

资助金额：

60.0 万元

负责人：

李凌君

依托单位：

河南师范大学

学科分类：

生物分子的化学生物学

结题年份：

2015

批准年份：

2011

项目状态：

已结题

项目参与者：

姜玉钦、王慧勇、张金明、吕华、李然、张扬、郝国梁、刘瑞霞、李倩倩

关键词：

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 ADP核糖环化酶动力学靶导向合成小分子探针

项目摘要

结项摘要

项目成果

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中文摘要

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)通过ADP-核糖环化酶介导的细胞信号转导过程参与调控一系列重要的细胞生理功能和重大疾病的病理过程。NAD+类似物是研究NAD+细胞信号功能的重要分子工具。但是，现有的NAD+类似物存在着对ADP-核糖环化酶抑制活性低、非特异性结合等诸多缺点。设计合成对ADP-核糖环化酶具有高亲核性的新型NAD+类似物，成为该领域需要解决的一个关键性问题。本项目拟采用动力学靶导向合成(TGS)方法，以NAD+和含氮杂环小分子(库)为底物，ADP-核糖环化酶为生物靶，通过对小分子库的理性设计和优化以及靶导向合成的多次循环策略，合成具有高亲和性和特异性作用的ADP-核糖环化酶抑制剂。作为应用方面的探索，本项目拟以TGS方法合成的NAD+类似物为结合基团，依据小分子探针设计原理，设计合成新型ADP-核糖环化酶小分子探针，为NAD+细胞信号通路的生理功能及病理研究提供直接的工具药物。

英文摘要

作为内源性核苷酸衍生物，NAD+通过ADP-核糖环化酶介导和调控系列重要的细胞信号转导过程。设计合成结构及功能多样的NAD+类似物能够为相关的生物医学研究提供高效的工具。鉴于此，本项目以ADP-核糖环化酶为靶点，设计合成北区烟酰胺碱基和南区嘌呤碱基修饰的两类NAD+结构类似物及8类含杂环小分子化合物库；并在NAD+分子中位点特异性的引入醛基和末端炔两种基本的生物正交官团，用于制备多功能的NAD+探针。具体研究成果总结如下：（1）利用仿生合成的策略发展了以NAD+为原料一步制备1’-N3-ADP-核糖的新反应；（2）以1’-N3-ADP-核糖为底物，开发了一类新型的click反应配体,在此基础上发展了一种高通量合成NAD+北区碱基修饰的类似物的新方法，并将该方法直接用于ADP-核糖环化酶原位生物活性筛选。（3）发现了一种化学稳定NAD+的新型介质，并利用该介质发展了一种高特异性后修饰NAD+南区嘌呤碱基的新反应。（4）依据构效关系信息，合成、纯化并表征了8种类型的杂环化合物。（5）发展了一种在NAD+分子中位点特异性引入生物正交基团基（醛基和末端炔）的新方法，并初步探索了以末端炔为原料的多组分click双标记方法。

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