[发明专利]小分子抑制剂在制备抑制鸟氨酸脱羧酶与鸟氨酸脱羧酶抗酶1的相互作用的制药用途

说明书

本发明提供小分子抑制剂在制备抑制鸟氨酸脱羧酶与鸟氨酸脱羧酶抗酶1的相互作用的制药用途，以及在制备稳定鸟氨酸脱羧酶非活性二聚体的药物上的应用。所述的小分子抑制剂包括6‑[N'‑(4‑二甲基氨基苯甲基）‑肼基‑[1,3,5]三氮唑‑2,4‑二胺、或1‑丁基‑N‑(4‑氯苯基)‑1H‑苯并[d]咪唑‑2‑胺、或1,3‑二甲基‑8‑(2‑噻吩基)‑3,7‑二氢‑1H‑嘌呤‑2,6‑二酮中的任意一种。

技术领域

本发明涉及一种小分子抑制剂及其制药用途，具体为-[N'-(4-二甲基氨基苯甲基)-肼基-[1,3,5]三氮唑-2,4-二胺、或1-丁基-N-(4-氯苯基)-1H-苯并[d]咪唑-2-胺、或1,3-二甲基-8-(2-噻吩基)-3,7-二氢-1H-嘌呤-2,6-二酮及其同类化合物的制药用途。

背景技术

蛋白质是生物体的主要组成成分之一，是完成各种生命活动的主要物质。在各种蛋白质中，蛋白酶对生命活动至关重要，几乎所有生物体内的生化反应过程都由蛋白酶进行催化。生物体内各种蛋白酶的活性具有严格的调控机制，一旦其调控机制出现问题，造成蛋白酶的活性过高、过低或者是完全失活，都会造成相应的各类疾病。因此，通过药物来调控蛋白酶的活性，使其恢复和保持在正常水平，具有非常重要的理论意义和现实意义。以结构为基础的药物设计，是设计以蛋白质为靶标的药物的一个非常重要的手段。

多胺(polyamines)是一类从氨基酸代谢产生的带正电的阳离子小分子，在所有生物体中都存在，对细胞生长、分化、存活及正常生物学功能等都不可缺少。多胺带多正电荷的特性，使它们能通过与带负电荷的生物大分子(DNA、RNA、蛋白质、细胞膜等)形成静电作用，从而调控非常广泛的生物学过程，包括染色体结构形成、DNA合成与稳定、DNA复制、转录和翻译、蛋白质磷酸化、核糖体生成、离子通道和膜表面受体的调控、自由基清除等。天然的多胺有很多种。在哺乳动物中，天然存在的有三种，即putrescine(腐胺)，spermidine(精脒)，spermine.(精胺)，它们对哺乳动物正常生长和发育必不可少。由于多胺具有重要的生物学功能，其细胞内水平受到严格的调控。在快速繁殖的细胞(如肿瘤细胞)中，多胺水平及ODC表达水平也会上升和失调。多胺水平升高，伴随着细胞增殖加快、凋亡减少、以及肿瘤浸润和转移相关基因的表达水平升高等。因此，多胺的调控，成为肿瘤治疗和药物研发中的一个重要手段。

多胺代谢的起始底物是鸟氨酸(ornithine)，它是精氨酸在尿素循环(ureacycle)中被精氨酸酶(arginase)催化的反应产物。ODC是多胺合成途径的第一个酶，催化从鸟氨酸(ornithine)到腐胺的反应，该步催化反应也是多胺合成途径的一个限速步骤。因此，合成ODC抑制剂，抑制腐胺的生成，是目前很受关注的一个肿瘤治疗途径。同时，由于病原微生物也需要正常的多胺水平，因此ODC抑制剂也成为针对病原微生物(如导致非洲锥虫病的布氏锥虫)的重要靶标。

当前，ODC的抑制剂DFMO(α-二氟甲基鸟氨酸)已经被用于临床，辅助癌症的化疗。但其与ODC的结合能力较弱，作用浓度很高，且由于是与ODC形成共价键的自杀性抑制剂，毒副作用非常大。因此，非常有必要开发出具有更好效果的ODC新型抑制剂。

发明内容

本发明的目的是利用计算机辅助筛选，得到能同时具有抑制鸟氨酸脱羧酶(ODC)酶活性、稳定鸟氨酸脱羧酶(ODC)非活性二聚体、抑制鸟氨酸脱羧酶与鸟氨酸脱羧酶抗酶1(ODC-OAZ1)的相互作用的多功能小分子化合物。

本发明的技术方案是，通过分析ODC的晶体结构，利用蛋白质药物口袋分析软件，找出并确定可以用于药物设计的结合口袋，并对该口袋进行小分子药物的筛选和验证。

按照以上方案，首先利用Pocket蛋白质药物口袋分析软件，以人源ODC的晶体结构为基础，对其底物及PLP配体结合口袋进行了分析。通过Pocket软件的辅助，确定了以ODC同源二聚体界面上的底物和PLP配体所在区域为一个药物设计口袋。为验证该口袋作为药物口袋的可行性，进行了药物筛选和实验验证。