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
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:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
赵凯、朱怡君、陆朦辰、王磊、黎漓、李娅莉、金雨辉、谭世界
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中文摘要
蛋白-蛋白相互作用抑制剂的成药性是限制其研究和开发的关键问题。本项目的核心是探索蛋白-蛋白相互作用抑制剂设计中分子活性和成药性的协同设计和优化方法。主要的研究思路是基于蛋白-蛋白相互作用的物理化学行为合理设计活性和成药性兼顾的抑制剂。即通过合理整合药物-蛋白的微观相互作用、药物-蛋白结合的宏观物理化学性质和药物分子自身的理化性质于蛋白-蛋白相互作用抑制剂的设计和优化之中,从药物分子设计的源头优化蛋白-蛋白相互作用抑制剂的成药性。本项目以Keap1-Nrf2蛋白-蛋白相互作用抑制剂为对象,通过系统研究抑制剂和靶标结合的结合热力学和结合动力学性质,总结结合过程的物理化学规律。以此为基础,通过熵-焓转换机制,结合抑制剂的理化性质参数、透膜性和细胞活性,多维度协同优化Keap1-Nrf2蛋白-蛋白相互作用抑制剂的活性和成药性,以更好探索Keap1-Nrf2抑制剂的治疗学应用。
英文摘要
Drug-like properties are the key issues for developing protein-protein interaction inhibitors. In this project, we aim to develop novel drug design methods that can balance the biological activities and drug-like properties. The binding physical chemistry process between the inhibitor and the protein target is chosen as a breakthrough. Based on the binding physical chemistry disciplines, microscopic intermolecular interactions, macroscopic physical chemistry effects and detailed molecular properties can be coordinated to optimize the protein-protein interaction inhibitors. It can improve the drug-like properties in the first place. We chose Keap1-Nrf2 protein-protein interaction as the object, and systemically investigated the binding kinetics and binding thermodynamics of this target. After that, by incorporating the enthalpy–entropy compensation theory, the inhibitors will be designed to collaborative optimize the molecular physicochemical properties, cell membrane permeability and cellular activities. The resulting inhibitors not only can further validate this target, but also can benfit the drug development process.
蛋白-蛋白相互作用抑制剂的成药性是限制以蛋白互作为靶标开发创新药物的关键难点问题。Keap1-Nrf2蛋白-蛋白相互作用是体内抗氧化应激的主要防御机制,直接干扰Keap1-Nrf2蛋白-蛋白相互作用的抑制剂在对抗炎症相关疾病、神经退行性疾病等方面有较好潜力。开发活性和成药性兼顾的候选物成为该靶标药物研究的主要难点问题。本项目以Keap1-Nrf2蛋白-蛋白相互作用抑制剂为对象,发展和完善了活性和成药性协同优化的蛋白-蛋白相互作用抑制剂发现系统方法。我们系统的研究了Keap1-Nrf2抑制剂和靶标结合的结合热力学和结合动力学性质,通过熵-焓转换机制,结合抑制剂的理化性质参数、透膜性和细胞活性开展抑制剂设计和优化。研究采用基于分子片段的设计策略进行骨架重组,多维度协同优化Keap1-Nrf2蛋白-蛋白相互作用抑制剂的活性和成药性,获得了四大类新结构类型的活性和成药性兼顾的Keap1-Nrf2抑制剂候选分子。候选分子能很好兼顾靶标活性良好、透膜性改善、体内代谢稳定,具有强效的体外和体内Nrf2激活活性。本项目进一步使用Keap1-Nrf2抑制剂候选分子作为实验药物,探索了Keap1-Nrf2靶标在急性败血症、慢性炎症性肾病和帕金森病中的治疗应用,证明了Keap1-Nrf2抑制剂能通过多机制发挥抗炎和细胞保护作用,实现了抑制剂发现和适应症探索的一体化研究。
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Discovery of 3,5-Dimethyl-4-Sulfonyl-1H-Pyrrole-Based Myeloid Cell Leukemia 1 Inhibitors with High Affinity, Selectivity, and Oral Bioavailability.
发现具有高亲和力、选择性和口服生物利用度的 3,5-二甲基-4-磺酰基-1H-吡咯基骨髓细胞白血病 1 抑制剂。
DOI:10.1021/acs.jmedchem.1c00682
发表时间:2021-08
期刊:Journal of Medicinal Chemistry
影响因子:7.3
作者:Zhu Peng-Ju;Yu Ze-Zhou;Lv Yi-Fei;Zhao Jing-Long;Tong Yuan-Yuan;You Qi-Dong;Jiang Zheng-Yu
通讯作者:Jiang Zheng-Yu
Design, Synthesis, and Structure-Activity Relationships of Indoline-Based Kelch-like ECH-Associated Protein 1-Nuclear Factor (Erythroid-Derived 2)-Like 2 (Keap1-Nrf2) Protein-Protein Interaction Inhibitors
基于二氢吲哚的 Kelch 样 ECH 相关蛋白 1-核因子(红细胞衍生 2)-样 2 (Keap1-Nrf2) 蛋白-蛋白相互作用抑制剂的设计、合成和构效关系
DOI:10.1021/acs.jmedchem.0c01116
发表时间:2020
期刊:Journal of Medicinal Chemistry
影响因子:7.3
作者:Zhou Hai-Shan;Hu Lv-Bin;Zhang Han;Shan Wen-Xin;Wang Yan;Li Xue;Liu Tian;Zhao Jing;You Qi-Dong;Jiang Zheng-Yu
通讯作者:Jiang Zheng-Yu
5-(3,4-Difluorophenyl)-3-(6-methylpyridin-3-yl)-1,2,4-oxadiazole (DDO-7263), a novel Nrf2 activator targeting brain tissue, protects against MPTP-induced subacute Parkinson's disease in mice by inhibiting the NLRP3 inflammasome and protects PC12 cells aga
5-(3,4-二氟苯基)-3-(6-甲基吡啶-3-基)-1,2,4-恶二唑 (DDO-7263) 是一种针对脑组织的新型 Nrf2 激活剂,可预防 MPTP 诱导的亚急性帕金森病
DOI:10.1016/j.freeradbiomed.2019.01.003
发表时间:2019
期刊:Free Radical Biology and Medicine
影响因子:7.4
作者:Xu Li Li;Wu Yu Feng;Yan Fang;Li Cui Cui;Dai Zhen;You Qi Dong;Jiang Zheng Yu;Di Bin
通讯作者:Di Bin
Myeloid cell leukemin-1 inhibitors: a growing arsenal for cancer therapy
骨髓细胞 leukemin-1 抑制剂:不断增长的癌症治疗武器库
DOI:10.1016/j.drudis.2020.07.021
发表时间:2020
期刊:Drug Discovery Today
影响因子:7.4
作者:Zhu Peng-Ju;Yu Ze-Zhou;You Qi-Dong;Jiang Zheng-Yu
通讯作者:Jiang Zheng-Yu
Modulation of protein fate decision by small molecules: targeting molecular chaperone machinery.
小分子调节蛋白质命运决定:靶向分子伴侣机制
DOI:10.1016/j.apsb.2020.01.018
发表时间:2020-10
期刊:Acta pharmaceutica Sinica. B
影响因子:--
作者:Wang L;Xu X;Jiang Z;You Q
通讯作者:You Q
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:
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
- 批准年份:2015
- 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:
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:
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:
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
海外基金
