Hsp90与辅助伴侣分子Cdc37相互作用过程的调控、调控剂的设计及生物机制研究
批准号:
81573346
项目类别:
面上项目
资助金额:
75.0 万元
负责人:
尤启冬
依托单位:
学科分类:
H3407.药物设计与药物信息
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
郭小可、惠慧、聂映、王磊、杨英睿、魏金莲、李冬冬、姜奋
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中文摘要
本项目针对Hsp90-Cdc37相互作用的两个核心问题开展研究:1)准确解析二者相互作用的分子机制,建立表征模型;2)设计并获得能够高效干扰其相互作用的短肽及小分子调控剂。在前期研究基础和已有平台的支撑下,综合运用药物化学、结构生物学、信息学、计算机辅助药物设计学等多种技术手段,完成如下工作:1)从分子层面上挖掘Hsp90-Cdc37在动态相互作用过程中的关键分子事件及结合热区,解析其结构及空间特征;2)发现高亲和力的短肽并通过合成方法学进行构象及理化性质优化;3)将Hsp90-Cdc37结合热区进行区域化分割,针对每个区域获得高配体效率的片段,以优化短肽为模板,以采用基于分子片段的设计策略进行骨架重组,获得高亲和小分子调控剂,完成分子由肽向非肽的过渡,最终获得具有良好类药性的Hsp90-Cdc37特异性调控剂。
英文摘要
In this application, our aim is to solve two basic problems in the mechanism study of Hsp90-Cdc37 protein-protein interaction and the modulator design: 1) the elucidation of the molecular recognition between the two proteins; 2) the design of modulators with high binding affinity. By combination of medicinal chemistry, structure biology, molecular informatics, computer aided drug design, we will finish the work listed below: 1) describe the key event in the interaction mode of Hsp90-Cdc37 in the molecular level and confirm the binding hotspots of the two proteins; 2) the discovery and optimization of peptides with high affinity to the PPI; 3)we will separate the binding groove of Hsp90-Cdc37 based on the characteristics of hotspots and find active fragment to realize the chemical space of hotspots, followed by a combination of the fragments guided by the structure of PPI. Through this application, we will finish the transition of the scaffold of the modulators from peptide to non-peptide, and achieve novel compounds with good binding affinity, selectivity targeting Hsp90-Cdc37 interaction.
本项目研究过程中整合了多学科的技术优势,灵活运用计算化学、结构生物学、药物化学和化学生物学方法,深入研究了Hsp90-Cdc37蛋白-蛋白相互作用过程中的动态结合模式和小分子结合位点,阐明了“非经典”蛋白-蛋白相互作用过程的研究方法,为靶向分子伴侣系统间蛋白-蛋白相互作用过程的小分子调控剂的研究提供了新策略和新思路。在本项目中,我们成功建立了(1)“非经典”蛋白-蛋白相互作用的动态识别机制,关键识别位点的发现与确证方法;(2)基于结合面能量高贡献结构域合理设计内源性多肽的新策略;(3)基于关键氢键识别位点的小分子调控剂筛选新方法。我们针对Hsp90-Cdc37蛋白-蛋白相互作用过程开展了动态模拟和结合域能量分解,通过蛋白定点突变首次发现了Hsp90-Cdc37相互作用过程中的关键氢键作用网络,为小分子调控剂的筛选提供了可靠的结合位点。根据Hsp90-Cdc37相互作用类型,我们建立了体外高通量筛选方法,设计了一套完整的靶向于Hsp90-Cdc37关键结合域的小分子筛选策略,得到了第一个具有明确结合位点的特异性小分子调控剂DDO-5936。这类抑制剂可以在有效干扰Hsp90-Cdc37蛋白-蛋白相互作用、选择性下调Hsp90的激酶类客户蛋白的同时,不影响Hsp90的ATPase功能,从根源上避免了Hsp90 ATP抑制剂所引起的热休克反应。同时,我们对此类抑制剂的进一步优化深入地探索了Hsp90-Cdc37相互作用的化学空间,并证实了其在体内结肠癌模型中的治疗学应用。通过本项目所构建的新方法,我们成功地探索了“非经典”蛋白-蛋白相互作用的调控剂研究方法,不仅首次获得了特异性小分子调控剂,同时也证明了选择性调控Hsp90-Cdc37蛋白-蛋白相互作用是靶向于分子伴侣的药物研发新思路。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
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Discovery and identification of Cdc37-derived peptides targeting the Hsp90-Cdc37 protein-protein interaction
发现和鉴定针对 Hsp90-Cdc37 蛋白-蛋白相互作用的 Cdc37 衍生肽
DOI:10.1039/c5ra20408a
发表时间:2015
期刊:RSC Advances
影响因子:3.9
作者:Wang Lei;Bao Qi Chao;Xu Xiao Li;Jiang Fen;Gu Kai;Jiang Zheng Yu;Zhang Xiao Jin;Guo Xiao Ke;You Qi Dong;Sun Hao Peng
通讯作者:Sun Hao Peng
Novel Tetrahydropyrido[4,3-d]pyrimidines as Potent Inhibitors of Chaperone Heat Shock Protein 90
新型四氢吡啶并[4,3-d]嘧啶作为伴侣热休克蛋白 90 的有效抑制剂。
DOI:10.1021/acs.jmedchem.6b00912
发表时间:2016-12-08
期刊:JOURNAL OF MEDICINAL CHEMISTRY
影响因子:7.3
作者:Jiang, Fen;Wang, Hui-Jie;Xu, Xiao-Li
通讯作者:Xu, Xiao-Li
DOI:--
发表时间:2017
期刊:中国新药杂志
影响因子:--
作者:蒋永麟;姜正羽;尤启冬
通讯作者:尤启冬
DOI:10.1016/j.ejmech.2019.01.018
发表时间:2019
期刊:European Journal of Medicinal Chemistry
影响因子:--
作者:Jiang Zhensheng;You Qidong;Zhang Xiaojin
通讯作者:Zhang Xiaojin
Optimization and bioevaluation of Cdc37-derived peptides: An insight into Hsp90-Cdc37 protein-protein interaction modulators
Cdc37 衍生肽的优化和生物评价:深入了解 Hsp90-Cdc37 蛋白质-蛋白质相互作用调节剂。
DOI:10.1016/j.bmc.2016.10.028
发表时间:2017
期刊:Bioorganic & Medicinal Chemistry
影响因子:3.5
作者:Wang Lei;Li Li;Fu Wei Tao;Jiang Zheng Yu;You Qi Dong;Xu Xiao Li
通讯作者:Xu Xiao Li
基于BH3结合特征差异的选择性BFL-1抑制剂的设计及其在恶性和耐药性血液肿瘤中的作用机制研究
- 批准号:82373796
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:49万元
- 批准年份:2023
- 负责人:尤启冬
- 依托单位:
基于蛋白-蛋白相互作用精准调节转录因子Nrf2活性及探索其作为肝细胞癌治疗的新靶标
- 批准号:81930100
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:298万元
- 批准年份:2019
- 负责人:尤启冬
- 依托单位:
基于蛋白-蛋白相互作用的物理化学行为设计和优化蛋白-蛋白相互作用抑制剂的研究
- 批准号:81773639
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:63.5万元
- 批准年份:2017
- 负责人:尤启冬
- 依托单位:
应用化学和生物信息学技术设计具有Nrf2-Keap1 "蛋白-蛋白"相互调控作用的类天然产物研究
- 批准号:81230078
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:280.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:尤启冬
- 依托单位:
运用化学小分子探针研究非可控性炎症恶性转化过程的调控网络及关键分子事件
- 批准号:91129732
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:尤启冬
- 依托单位:
基于藤黄属天然产物中具有抗肿瘤活性的桥环骨架进行类天然产物化合物库的构建、评价和类药性研究
- 批准号:21072231
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:36.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:尤启冬
- 依托单位:
具有抗肿瘤作用的微管动力蛋白Eg5抑制剂的全新设计、合成和生物活性研究
- 批准号:30772624
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:32.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:尤启冬
- 依托单位:
调控肿瘤干细胞凋亡的信号转导通路研究及化学小分子探针的构建
- 批准号:90713038
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:50.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:尤启冬
- 依托单位:
新型抗肿瘤化合物CPUY01013作用机理和活性研究
- 批准号:30472084
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:21.0万元
- 批准年份:2004
- 负责人:尤启冬
- 依托单位:
具有Src蛋白激酶和NO合酶双重抑制作用的抗肿瘤化合物的设计、合成与生物活性研究
- 批准号:30371676
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2003
- 负责人:尤启冬
- 依托单位:
国内基金
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