课题基金 / 基金详情

直接作用在亮氨酰-tRNA合成酶抑制剂的设计、合成与抗结核活性评价

批准号:
82073700
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
孙铁民
依托单位:
学科分类:
合成药物化学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
孙铁民

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
目前,结核病的死亡率已超过艾滋病成为全球第一大传染性疾病,全球抗结核药物研究进展较为缓慢。研究发现化合物GSK-3036656能够通过作用于结核分枝杆菌的LeuRS而发挥抗结核活性。然而该化合物并非直接作用于LeuRS,而是在体内首先与AMP形成共价加合物,然后再与LeuRS作用。鉴于目前没有发现对LeuRS具有直接作用的抗结核药物。本研究拟以GSK-3036656/AMP共价加合物为先导,基于其构效关系,通过药物化学理论和计算机辅助药物设计,获得能够直接作用于LeuRS的小分子抑制剂。利用构建的以LeuRS为靶点的筛选模型进行活性筛选,以证明药物设计的合理性。并对该类抑制剂的抗结核活性机理及药代动力学性质等进行研究,优选出具有临床前研究价值的候选化合物。本课题的设计思想先进、合理,药物作用靶点新颖,具有较扎实的理论研究和实践研究基础,可为开发直接作用于LeuRS的抗结核药物研究奠定基础。
英文摘要
At present, the death rate of tuberculosis has surpassed that of AIDS and has become the world's largest infectious disease, and the global research progress on anti-TB drugs has been slow. Studies have found that compound GSK-3036656 can exert anti-tuberculosis activity by acting on LeuRS of Mycobacterium tuberculosis. Given that no anti-tuberculosis drugs that have a direct effect on LeuRS are currently found. This study intends to use GSK-3036656 / AMP covalent adduct as the lead compound, based on its structure-activity relationship, through medicinal chemistry theory and computer-aided drug design, to obtain small molecule inhibitors that can directly act on LeuRS. The constructed screening model targeting LeuRS was used for active screening to prove the rationality of drug design. And the anti-tuberculosis activity mechanism and pharmacokinetic properties of the inhibitors were studied, and candidate compounds with preclinical research value were selected. The design idea of this subject is advanced and reasonable, and the target of the drug is novel. It has a solid theoretical and practical research foundation, which can lay the foundation for the development of anti-tuberculosis drugs that directly affect LeuRS.
为了有效开发能够直接作用于亮氨酰-tRNA合成酶的抗结核小分子抑制剂,本项目基于LeuRS独特的编辑校对机制,结合基于结构的药物设计理念,从增强配体化合物与受体蛋白亲和能力以及改善化合物自身药代动力学性质两方面入手,共设计并合成了122个结构新颖的化合物。对以上共计122个目标化合物进行了初步的酶抑制水平评价,对于抑制能力高于6 μg/mL的61个化合物进行了进一步的抑菌活性评价,考察抗菌活性以及选择性。其中化合物C2、C4、C7、C8、D8、E18、E19、F8、F19、F24、G12以及G13这12个抑菌活性和选择性良好,进一步考察了他们对H37Ra菌株的最小抑菌浓度以及药代动力学性质预测。结果显示,化合物F8具有良好的抗结核能力(MIC值为9.21 μM)和成药性。为进一步增强目标化合物与靶蛋白之间的亲和力,采用分子拼合和构象限制策略设计并合成了83个结构全新的苯磺酰胺类化合物,体外酶抑制活性筛选结果表明:酰腙结构翻转后得到的J系列化合物活性整体较好,其中J8对酶的抑制率达到了90.70%,而通过构象限制得到的K系列和L系列化合物活性较差。根据酶活性数据,总结了化合物的构效关系,并结合分子对接模型,从分子水平对化合物的活性结果作了进一步的阐释。本课题设计合成的Leu RS抑制剂,由于与临床现有的抗结核药物作用靶点不同,所以不存在交叉耐药性,有较好的进一步研究和开发价值。本项研究为抗结核药物研究提供又一种新的作用方式,为获得新型抗结核药物奠定了坚实基础。
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