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摘 要

恶性肿瘤是人类的头号杀手，它是一种严重威胁人类健康的常见性疾病和多发性疾病，人类因恶性肿瘤而引起的死亡率占所有疾病死亡率的第一位。研究表明，抑制neddylation过程中的限速酶NEDD8激活酶的活性，可降低neddylation的活性，抑制泛素蛋白酶体同路的E3(CRLs)的活性，从而特异性减少细胞内与肿瘤相关蛋白的降解，抑制肿瘤细胞的增殖及诱导肿瘤细胞的凋亡。所以以NAE为靶点，将先导化合物M22与4，7-二取代香豆素拼合，合成一大类NAE抑制剂。研究证明，M22能选择性抑制细胞内NAE的活性，下调neddylation，抑制CRLs介导的底物蛋白降解。药理结果显示，此化合物具有很好的NEDD8抑制活性、抗肿瘤细胞增殖的作用、促进肿瘤细胞的凋亡作用及体内抗肿瘤活性，是临床上可用于治疗肿瘤的药物。

关键词： 抗肿瘤 NAE抑制剂 NEDD8 M22

Synthesis and activity of irreversible NAE inhibitors

Abstract

Malignant tumor is a common disease and frequently occurring disease which is a serious threat to human health,Mortality due to malignant tumors accounts for the first of all diseases.Research shows,Inhibition of the rate limiting enzyme NEDD8 activity in neddylation process,Can reduce the activity of neddylation,The same way, the inhibition of the ubiquitin proteasome E3 (CRLs) activity,To reduce the degradation of cell and tumor related proteins,Inhibition of tumor cell proliferation and induction of apoptosis of tumor cells.So taking NAE as the target,The lead compound M22 and 4 7-, two substituted coumarin split,Synthesis of a large class of NAE inhibitors.Research proof,M22 can selectively inhibit the activity of NAE in cells,Down neddylation,Inhibition of CRLs mediated degradation of substrate proteins.Pharmacological results show,This compound has a good NEDD8 inhibitory activity,Anti tumor cell proliferation,Promoting the apoptosis of tumor cells and its antitumor activity in vivo,Drug is clinically available for the treatment of cancer.

Key words: Anti tumor ; NAE inhibitors; NEDD8 ; M22

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 研究背景 1

1.1概述 1

1.2 泛素－蛋白酶体的构成和功能 1

1.2.1 泛素-蛋白酶体系统的构成 1

1.2.2 泛素-蛋白酶体系统的降解 2

1.3类泛素路径NEDD8 2

1.4 MLN4924的作用机理及耐药性 4

1.5其他NAE抑制剂 6

1.5.1 6,6’-扁柏双黄酮 6

1.5.2 脱氧鸭嘴花碱酮衍生物 6

1.5.3 4-正己氨基腺苷-5-氨基磺酸酯 6

1.5.4 绕丹宁衍生物 7

第二章 目标化合物的设计及合成 8

2.1目标化合物的设计 8

2.2 实验材料与仪器 9

2.3 关键中间体的合成及讨论 10

2.4 目标化合物的合成 12

2.5 实验步骤 13

2.5.1 关键中间体的合成 13

2.5.2 目标化合物的合成 15

第三章 总结与展望 19

3.1 总结 19

3.2 展望 19

参考文献 20

附 录 22

致 谢 27

第一章 研究背景

1.1概述

蛋白酶抑制剂抑制体内蛋白质的分解，会使体内蛋白质的调节失衡，细胞分裂周期将会停留在G1/S和G2/M期，同时机体对蛋白质的降解也会发生一系列的补偿代谢，激活细胞外降解蛋白质的途径。也有学者认为：抑制蛋白酶体的活性，蛋白质的调节将会紊乱，可能会导致肿瘤的发生，药物耐受和免疫力下降等问题^[1]。

研究显示，与各种生物活性相关的调控蛋白的程序凋亡对于细胞的内平衡起着至关重要的作用。而泛素-蛋白酶体通路正是一种位于细胞内部且与蛋白凋亡相关的主要清除系统。癌症以及其他由调控蛋白缺失或特定信号级联系统永久激活所引起的疾病与调控蛋白的异常存在着重要的联系。因此，研究人员大胆猜测，通过调节泛素—蛋白酶体通道，这类疾病可能会得到治疗。事实证明，蛋白酶体抑制剂—硼替佐米（Bortezomib）已经被广泛的应用于多发性骨髓瘤以及复发细胞淋巴瘤病人的治疗，并且得到了很好的反响^[2]。

但是硼替佐米对底物靶点的特异性并不够强，它会降解所有由泛素标记的蛋白质，而特性的缺失是药物发现过程中致命的缺陷，将会引起严重的副作用^[3]。对硼替佐米的研究让人们意识到泛素蛋白酶体系（UPS）中靶点基质特异性的巨大潜力。一类泛素类似蛋白（UBLs）NEDD8（neural precursor cell-expressed development downregulated protein 8）与泛素在氨基酸序列上有着极大的相似性，可以通过与蛋白质Cullins共价结合而激活泛素—蛋白酶体通路。由此，Millennium Pharmaceuticals研究人员开发出了NAE（E1 NEDD8－activating enzyme）抑制剂MLN4924，用来治疗恶性肿瘤^[4]。

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