GAPDH抑制剂的设计与合成及功能研究

批准号:
81673279
项目类别:
面上项目
资助金额:
70.0 万元
负责人:
张亮仁
依托单位:
学科分类:
H3401.合成药物化学
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
王轩、毛蓓蓓、贺潇蒙、胡建星、李文超、周鑫、张菡
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中文摘要
GAPDH是细胞内功能众多的一种蛋白,近年来作为药物潜在靶标备受关注。本课题组首次发现了GAPDH与cADPR结合、并介导cADPR调控的细胞钙信号通路,本项目拟借助计算机辅助药物设计等策略,发展靶向GAPDH/cADPR结合位点的GAPDH抑制剂,并进行体内外活性、作用机制及成药性评价。本研究将拓展对GAPDH的生物学功能的认识,促进对GAPDH作为药物靶标的可能性的了解,为发展抗肿瘤药物以及药物靶标的确认奠定基础。研究内容主要包括:1基于虚拟筛选和实体化合物库筛选以及已知结构改造的活性化合物的发现;建立在细胞钙信号影响、表面等离子共振信号变化及肿瘤细胞增殖抑制的体外活性评价;发展合成方法、结构优化及构效关系研究;探讨抑制剂对细胞钙信号通路、PI3K/Akt/mTOR通路、氧化应激反应及肿瘤细胞侵袭迁移的影响;5) 从药效、药代及安全性方面初步考察抑制剂及靶点的成药性
英文摘要
Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) is a multi-functional protein in the cell. It has attracted much attention in recent years as a potential drug target. Our preliminary study for the first time found that GAPDH binded with cADPR, and mediated cellular calcium signaling pathway which was induced by cADPR. In this research, we will develop specific inhibitor which targets to GAPDH/cADPR binding site with the aid of computer aided drug design and other strategies. Meanwhile, in vitro and in vivo activities will be studied, molecular mechanism of action will be investigated, and the drugability will be evaluated. This research will expand the understanding of the biological function of GAPDH, have a deeper understanding for possibility of GAPDH as drug targets, and promote the development of GAPDH targeted antitumor drug candidates and drug target validation. The details of this research mainly includes: 1) the discovery of active compounds based on virtual screening, compound library assay, and structural modification of known compound. 2) in vitro screening based on calcium signaling, SPR and inhibition of proliferation of tumor cells. 3) development of synthetic strategy, structural optimization, and summarization of structure-activity relationship. 4) investigation of molecular mechanism from the aspects of effects on calcium pathway, PI3K/Akt/mTOR pathway, and Oxidative stress reaction. 5) the evaluation of drugability based on pharmacodynamics, pharmacokinetics and safety studies.
本项目围绕cADPR参与调控钙信号通路,项目聚焦于小分子调节剂的设计、合成、机制与功能研究,完成以下主要研究内容:a) 深入研究了GAPDH对cADPR钙信号通路的调控机制,考察了作用位点,研究证实了GAPDH是cADPR的特异结合蛋白,并且cADPR与GAPDH的结合是一种瞬时结合。b) 对cADPR通过TRPM2调控钙信号通路的分子机制进行了深入研究,借助分子模拟方法并辅以点突变与SPR结合实验,解析了关键作用位点;借助计算机辅助药物设计策略,设计、合成并获得了对TRPM2具有特异抑制作用的化合物,并经初步成药性评价获得了高活性药物先导化合物。c) 发展了基于神经网络的深度学习分子图生成方法,所设计的药物分子具有结构多样性与可合成性及成药性特征;发展了基于分子三维力场的3D分子指纹TF3P策略的深度神经网络药物分子多靶标预测方法。d) 基于cADPR与GAPDH的结合模式分析,通过虚拟筛选获得了多个GAPDH功能调控分子,考察了个别分子对cADPR钙信号的调控作用,并通过结构优化活性得到了提升。在本项目执行期间,共发表研究论文11篇,获中国发明专利授权1项,应邀做会议学术报告7次;博士研究生毕业4人、硕士研究生毕业5人、博士后出站2人。项目整体完成了计划目标。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Multistage Screening Reveals 3-substituted Indolin-2-one Derivatives as Novel and Isoform Selective c-Jun N-terminal kinase 3 (JNK3) Inhibitors: Implications to Drug Discovery for Potential Treatment of Neurodegenerative Diseases
多阶段筛选揭示 3-取代的 Indolin-2-one 衍生物作为新型异构体选择性 c-Jun N 末端激酶 3 (JNK3) 抑制剂:对潜在治疗神经退行性疾病的药物发现的影响
DOI:--
发表时间:2019
期刊:Journal of Medicinal Chemistry
影响因子:7.3
作者:Xiaodong Dou;Huixia Huang;Yibo Li;Lan Jiang;Yanxing Wang;Hongwei Jin;Ning Jiao;Lihe Zhang;Liangren Zhang;Zhenming Liu
通讯作者:Zhenming Liu
Multi-objective de novo drug design with conditional graph generative model.
具有条件图生成模型的多目标从头药物设计
DOI:10.1186/s13321-018-0287-6
发表时间:2018-07-24
期刊:Journal of cheminformatics
影响因子:8.6
作者:Li Y;Zhang L;Liu Z
通讯作者:Liu Z
cADPR directly activates the TRPM2 channel via specific interactions with the ADPR binding pocket
cADPR 通过与 ADPR 结合袋的特定相互作用直接激活 TRPM2 通道
DOI:--
发表时间:2019
期刊:Cell Reports
影响因子:8.8
作者:Peilin Yu;Zhenming Liu;Xiafei Yu;Peiwu Ye;Xiwen Xue;Lixin Yang;Yang Wu;Cheng Fang;Yong Juan Zhao;Fan Yang;Jian Hong Luo;Lin-Hua Jiang;Liangren Zhang;Lihe Zhang;Wei Yang
通讯作者:Wei Yang
DOI:DOI: 10.1021/acs.jcim.0c00005
发表时间:2020
期刊:Journal of Chemical Information and Modeling
影响因子:5.6
作者:Yanxing Wang;Jianxing Hu;Junyong Lai;Yibo Li;Hongwei Jin;Lihe Zhang;Liangren Zhang;Zhenming Liu
通讯作者:Zhenming Liu
Calcium mobilizing behaviors of neutral cyclic ADP-ribose mimics which integrate the modifications of nucleobase, northern ribose and pyrophosphate
整合核碱基、北核糖和焦磷酸修饰的中性环状 ADP-核糖模拟物的钙动员行为
DOI:--
发表时间:2018
期刊:ChemBioChem
影响因子:3.2
作者:Xuan Wang;Xiaoyan Zhang;Kehui Zhang;Jianxing Hu;Zhenming Liu;Hongwei Jin;Liangren Zhang;Lihe Zhang
通讯作者:Lihe Zhang
GPX4激动剂的发现及其抗肾缺血再灌注损伤功能研究
- 批准号:82273772
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:52万元
- 批准年份:2022
- 负责人:张亮仁
- 依托单位:
ANO1蛋白抑制剂的设计与合成及镇痛作用研究
- 批准号:81872730
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:张亮仁
- 依托单位:
新型alpha-7尼古丁乙酰胆碱受体激动剂的发现及其抗精神分裂症作用研究
- 批准号:81373272
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:90.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:张亮仁
- 依托单位:
钙信号相关多功能酶CD38抑制剂的设计合成与功能研究
- 批准号:81172917
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:张亮仁
- 依托单位:
Vif为靶点的抗HIV-1药物先导结构的发现与优化
- 批准号:20972009
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:35.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:张亮仁
- 依托单位:
核苷酸及其模拟物对细胞钙信号传导过程的作用研究
- 批准号:90713005
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:70.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:张亮仁
- 依托单位:
以蛋白酶体为靶点的抗肿瘤药物的设计与合成
- 批准号:20672010
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:30.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:张亮仁
- 依托单位:
cADPR模拟物的合成与性质研究
- 批准号:20472007
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2004
- 负责人:张亮仁
- 依托单位:
异核苷类寡核苷酸和合成及其端粒酶抑制活性研究
- 批准号:20072002
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2000
- 负责人:张亮仁
- 依托单位:
环核苷酸类肿瘤诱导分化剂的设计与合成
- 批准号:39700182
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:11.0万元
- 批准年份:1997
- 负责人:张亮仁
- 依托单位:
国内基金
海外基金
