[发明专利]一种异鼠李素光亲和探针及其合成方法和应用

说明书

本发明涉及一种异鼠李素光亲和探针及其合成方法和应用，该探针以异鼠李素为活性基团，双吖丙啶为光交联基团，炔烃为生物正交反应基团，具有如下所示结构：与现有技术相比，本发明保留了异鼠李素的抑制肿瘤细胞增殖活性，且具有良好的细胞膜透过性；利用双吖丙啶作为光交联基团，以及分子结构带有的炔烃作为生物正交反应基团，可以实现对靶蛋白共价结合及细胞内原位靶点钓取，可用于异鼠李素抗癌作用靶点的发现。

技术领域

本发明属于化学生物学技术领域，涉及一种异鼠李素光亲和探针及其合成方法和应用。

背景技术

异鼠李素是一种具有多种生物活性的天然产物，近年来，因其在多种癌症中的抗增殖特性而受到关注。异鼠李素通过诱导G2/M阶段阻滞抑制人肝癌，乳腺癌，结肠癌和膀胱癌细胞的增殖(Asian Pacific journal of cancer prevention:APJCP,2015,16(7):3035-3042)，并在多种癌细胞中显示出依赖死亡受体(DR)外在途径和线粒体内在途径的凋亡诱导作用(General Physiology and Biophysics,2019,38(6):473-484；MolecularMedicine Reports,2015,12(4):5796-5806)。异鼠李素的抗癌作用伴随着对多种细胞信号通路的干扰，其中PI3K/Akt/mTOR/p70S6K通路和MAPK通路在其介导的细胞周期阻滞以及诱导的细胞凋亡和自噬中起着关键作用(Scientific Reports,2018,8；Nutrition andCancer-an International Journal,2015,67(7):1191-1200)。异鼠李素等黄酮类化合物与靶蛋白之间多为非共价的弱相互作用，且生物活性往往是多靶点作用的结果，因而目前对于异鼠李素的作用靶点知之甚少。

基于活性的蛋白质谱分析(ABPP)已被用于大规模研究蛋白质-小分子相互作用，但是ABPP无法捕获弱的非共价结合的蛋白质(Natural Product Reports,2016,33(5):731-733)。光亲和标记探针是识别天然产物非共价结合靶蛋白的一种有效策略。此前设计的一种异鼠李素生物素探针(2020,CN112300191A)，以异鼠李素骨架结构为光反应基团，生物素为亲和标签，可以用于靶蛋白的发现，但对于靶蛋白的标记模式比较复杂，而且探针末端直接连接生物素取代基体积较大，影响化合物的细胞透过性，在原位标记中的应用存在限制。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种异鼠李素光亲和探针及其合成方法和应用。该探针具有与异鼠李素相似的抗癌作用，并具有在细胞原位标记异鼠李素靶蛋白的能力，包括弱的非共价结合靶蛋白。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明第一方面提供一种异鼠李素光亲和探针，该探针以异鼠李素为活性基团，双吖丙啶为光交联基团，炔烃为生物正交基团，具有如下所示结构：

本发明第二方面提供一种所述的异鼠李素光亲和探针的合成方法，包括以下步骤：

S1：将槲皮素加入无水二氯甲烷和DMF混合溶液中搅拌溶解，在冰浴下加入N,N-二异丙基乙胺和氯甲基甲基醚，搅拌0.5～1.5h，然后恢复至室温反应16～18h，反应完成后，旋蒸除去溶剂、萃取、干燥、柱层析纯化得到中间体1，中间体1的结构式如下所示：

S2：将步骤S1得到的中间体1和K₂CO₃加入无水DMF溶液中搅拌溶解，向溶液中加入光交联基团(3-(3-炔-1-丁基)-3-(2-碘乙基)-3H-双吖丙啶)，并在62～68℃加热回流反应48～96h，旋蒸除去溶剂、萃取、干燥、柱层析纯化得到中间体2，中间体2的结构式如下所示：