一种小分子抑制剂AZIN53及其在制药中的应用制造技术

本发明专利技术提供一种小分子抑制剂AZIN53，该小分子抑制剂的结构式为：

A Small Molecular Inhibitor AZIN53 and Its Application in Pharmaceutical Industry

【技术实现步骤摘要】
一种小分子抑制剂AZIN53及其在制药中的应用
本专利技术涉及生物医药领域，具体涉及一种小分子抑制剂AZIN53及其在制药中的应用。
技术介绍
多胺是细胞生长和发育的基本调节剂，对多胺代谢的精密调控为正常生命活动所必需。研究发现，多胺代谢失调与多种疾病，包括癌症、炎症、动脉粥样硬化、中风、肾衰竭和糖尿病等的发生与发展密切相关。细胞的快速分裂高度依赖于细胞内的多胺含量，由此肿瘤细胞中的总多胺含量也显著性高于正常细胞。研究发现，细胞内多胺水平升高能促进肿瘤生长和侵袭转移，而降低多胺含量则能抑制肿瘤细胞增殖，由此调控多胺代谢途径已经成为肿瘤防治的重要手段。在正常生理条件下，细胞内多胺含量受复杂的合成、分解代谢及转运机制所调控，由于多胺合成代谢限速酶ODC在控制细胞内多胺含量中发挥最重要的作用，因而对该酶调控的研究也最为深入。抗酶(antizyme,AZ)是细胞内天然存在的ODC抑制因子，它通过双重效应影响细胞内的多胺水平：(1)与ODC结合形成杂二聚体并加快其降解，由此封闭ODC活性和降低细胞内多胺合成；(2)与细胞膜上的多胺转运载体结合，由此抑制细胞外环境中的多胺向细胞内转移。细胞内的AZ活性同时又受另一种因子，抗酶抑制因子(antizymeinhibitor,AZIN)的调节，AZIN以更高的亲和力与AZ形成杂二聚体，由此竞争性释放被AZ捕获的ODC并恢复其活性。此外，细胞内多胺含量是影响AZ活性的另一重要因素，高多胺浓度能通过诱发一种特殊的移码翻译机制而合成功能性AZ蛋白分子。因此，细胞内存在一种以AZ-AZIN为核心的ODC调控网络，是理想的多胺调控分子靶点。细胞水平上的研究发现，以二氟甲基鸟氨酸(difluoromethylormithine,DFMO)为代表的ODC抑制剂能通过封闭ODC活性而耗竭细胞内多胺，由此抑制肿瘤细胞增殖并诱发肿瘤细胞凋亡。但将这些直接靶向ODC的抑制剂作为抗肿瘤药物用于临床却疗效不佳，究其原因，一是这些药物需要高剂量使用，由此带来病人难以承受的副作用，二是当细胞内的多胺合成受到抑制后，细胞外环境中的多胺能通过细胞膜上的多胺转运载体(polyaminetransport)进入细胞而代偿细胞内由合成抑制引起的多胺含量下降。由此，探索新的能抑制ODC活性的方法和途径，成为该领域的研究热点，具有重要的临床意义和应用前景。
技术实现思路
：本专利技术的目的，是以ODC调控网络中的AZ和AZIN为分子靶点，运用计算机辅助药物设计技术设计和筛选一种AZIN抑制剂，干扰AZ-AZIN的相互作用，降低细胞内ODC和多胺的水平，可以用于制备治疗肿瘤的药物。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种AZIN抑制剂，命名为小分子抑制剂AZIN53，其具体结构式为：所述的小分子抑制剂AZIN53在制备抑制抗酶抑制因子的药物中的应用。所述的小分子抑制剂AZIN53在制备抑制人前列腺癌的药物中的应用。进一步，所述的药物是抑制人前列腺癌PC3细胞生长繁殖的药物。本专利技术提供了一种抑制抗酶抑制因子的小分子抑制剂AZIN53，可用于制备治疗肿瘤疾病的药物，能够有效干扰AZ和AZIN蛋白之间的相互作用，加速ODC的降解，从而降低细胞中ODC蛋白的含量，能够干扰细胞多胺代谢，能显著抑制PC3细胞的生长，该小分子抑制剂AZIN53在制药中的应用具有重要的临床意义和应用前景。附图说明图1为筛选AZIN小分子抑制剂的药效团模型。图2为免疫印迹法检测PC3细胞内ODC、AZ-1、AZIN-1蛋白含量的变化。图3为HPLC检测PC3细胞内多胺的含量，**：p<0.01，*：p<0.05。图4为MTT法检测小分子药物AZIN53对PC3细胞生长抑制作用。图5为流式细胞术法检测小分子药物AZIN53对PC3细胞生长周期的影响。图6为流式细胞术检测小分子药物AZIN53诱导PC3细胞凋亡。具体实施方式：实施例1药效团筛选结果以AZIN的晶体结构(3BTN.pdb)为初始结构，利用口袋探测模块来寻找受体中可能的结合部位，共找到了5个可能的结合位点。结合AZ和AZIN结合界面的突变数据，选择了包含结合界面残基最多的口袋用于进一步筛选小分子抑制剂。以确定的活性位点的关键氨基酸残基特征为基础，利用药效团方法构建结合口袋的药效团模型(图1)。利用构建的药效团模型搜索筛选SPECS化合物数据库，最终筛选获得的化合物命名为小分子抑制剂AZIN53，可购买获得，其具体结构式为：实施例2小分子抑制剂AZIN53对PC3细胞内ODC、AZ、AZIN和多胺含量的影响1.免疫印迹法检测PC3细胞内ODC、AZ-1和AZIN-1蛋白含量的变化收集药物AZIN53处理的细胞和对照组细胞，并用RIPA细胞裂解液裂解半个小时后，经离心机以12000rmp离心后收集蛋白，之后经BCA法定量蛋白。随后以每组等量的蛋白经电泳分离后，电转移至PVDF膜，以5％脱脂牛奶(20mmol/LTris-HCl,150mmol/LNaCl,0.05％Tween-20,pH7.4)封闭一小时后，与抗ODC、AZIN-1和AZ-1单克隆抗体孵育过夜，后与多克隆抗体室温孵育一小时。通过ECL上机检测蛋白表达量。结果如图2所示，与对照细胞相比较，ODC蛋白含量显著降低，提示我们AZIN53能有效干扰AZ和AZIN蛋白之间的相互作用，加速ODC的降解，从而降低细胞中ODC蛋白的含量。2.HPLC检测AZIN53对人前列腺癌PC3细胞中多胺含量的影响收集药物AZIN53处理的细胞和对照组细胞，用RIPA细胞裂解液裂解获取蛋白之后，通过苯甲酰化反应后抽提多胺，并通过Waters2695型高效液相色谱仪、2489UV/Vis型阵列检测器和MYC色谱柱(150mmx4.6mm，5μm)，以乙腈-水(40：60)、流速1.0mL/min、254nm和室温(柱温)的条件下检测多胺含量。结果显示，与对照细胞相比，AZIN53处理后细胞中腐胺、精胺及精脒含量减少，表明AZIN53干扰细胞多胺代谢，如图3所示。实施例3小分子抑制剂AZIN53抗肿瘤活性研究AZIN53有效抑制人前列腺癌PC3细胞的生长繁殖取对数生长期的PC3细胞以4×103个/孔的浓度接种96孔细胞培养板，培养24h后，分别向细胞孔内加入含有小分子药物AZIN53的1640培养基，使AZIN53的终浓度分别为0μM、12.5μM、25μM、50μM、75μM和100μM(每组设4个复孔)。同时设有不加药对照组和空白组。分别在继续培养24h，48h和72h后，去除培养板中细胞培养基，加入终浓度为0.2g/L的MTT试剂，37℃孵育4h后加DMSO150μL,震荡混匀后测量570nm处的吸光度值。细胞增殖抑制率＝(A对照孔-A实验孔)/A对照孔×100％。MTT法检测SLD9059对A549细胞的抑制作用，结果显示所有浓度的AZIN53号均能显著抑制PC3细胞的生长(P<0.01)，且对PC3的生长随着药物的浓度增加抑制作用增加，并随着时间的增长抑制作用增加(P<0.05)(图4)。实施例4小分子抑制剂AZIN53抗肿瘤作用机制研究1.AZIN53改变人前列腺癌PC3细胞生长周期取对数生长期的PC3细胞以1.3×10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小分子抑制剂AZIN53，其特征在于，该小分子抑制剂的结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种小分子抑制剂AZIN53，其特征在于，该小分子抑制剂的结构式为：2.如权利要求1所述的小分子抑制剂AZIN53在制备抑制抗酶抑制因子的药物中的应用。3.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙丽丹，谢晓兰，高平章，黄晓平，雷健，
申请(专利权)人：泉州师范学院，
类型：发明
国别省市：福建,35