多核糖核苷酸核苷转移酶1抑制剂的制药应用制造技术

本发明专利技术公开了多核糖核苷酸核苷转移酶1抑制剂的制药应用。本发明专利技术筛选出抑制PNPT1蛋白功能的活性小分子，并且胞质内dsRNAs的水平来表征PNPT1的活性小分子的有效性。通过胞质中dsRNAs的JS2染色，在活性小分子中筛选出化合物chemdiv ID：G756

【技术实现步骤摘要】
多核糖核苷酸核苷转移酶1抑制剂的制药应用


[0001]本专利技术属于生物医药
，特别是涉及多核糖核苷酸核苷转移酶1抑制剂的制药应用。

技术介绍

[0002]肺癌是全球发病率和死亡率最高的恶性肿瘤之一，2020年全球肺癌新发病例220万例，死亡病例180万例。中国是全球肺癌新增和死亡人数最多的国家，2020年中国肺癌新发病例82万例，死亡病例71万例。更加严峻的是，随着人口的增长、预期寿命的增加和人口老龄化的加深，预计未来数年内，肺癌发病人数仍将进一步加剧。非小细胞肺癌(NSCLC)是最常见的肺癌类型，约占所有肺癌的80％，超过半数的患者在发现时已处于中晚期，5年生存率很低[The impact of reclassifying cancers of unspecified histology on international differences in survival for small cell and non
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small cell lung cancer(ICBP SurvMark
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2project).Int J Cancer 2021May 01]。尽管近年来，随着对NSCLC发病机制的研究，NSCLC的诊断方法和治疗手段已经取得了长足的进步。
[0003]肿瘤细胞由于携带多个突变基因，并长期处于低氧、营养匮乏、低PH等环境胁迫下，在其生长过程中会由于mRNA的错误剪切和环境压力等原因在线粒体、细胞核等内产生大量的dsRNAs。这些dsRNAs就像“定时炸弹”一样，一旦不能降解而被释放到细胞质中积累起来，dsRNAs就会和细胞质内的PKR等dsRNA模式识别受体结合，持续激活整合应激反应，导致肿瘤细胞凋亡。
[0004]PNPT1是一种高度保守的多核苷酸磷酸化酶，具有从3
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端到5
’
端降解RNA的核糖核酸外切酶活性。几乎所有物种的PNPT1蛋白都具有5个保守的结构域,包括两个RNase PH结构域，一个S1 RNA结合结构域,一个K同源结构域和一个α螺旋结构域。此外，在人等哺乳动物表达的PNPT1的N端还有一个亚细胞定位于线粒体所必需的线粒体靶向序列(MTS)。在正常细胞中，PNPT1在MTS的引导下进入线粒体，并在线粒体膜间隙形成三聚体，使6个RNase PH结构域组成一个环状的催化作用中心通道，在解旋酶SUV3的协助下将线粒体产生的dsRNAs经此通道送达活性作用位点，从而被快速降解,以避免线粒体产生的dsRNAs释放到细胞质内，激活dsRNAs介导的应激反应。目前，对PNPT1在肿瘤中的研究甚少，市面上也没有PNPT1的抑制剂更未见将PNPT1抑制剂用于抗肿瘤的相关报道。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种化合物在制备PNPT1抑制剂中的应用。
[0006]本专利技术的另一目的是提供该化合物在制备抗肿瘤药物中的应用。
[0007]本专利技术的目的可通过以下技术方案实现：
[0008]本申请所述的一种PNPT1抑制剂，序号NO.G756
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0627,其结构如下所示：
[0009][0010]该PNPT1抑制剂基于PNPT1的晶体复合物结构从PDB数据库下载获得(PDB ID:3u1k)；定义其单体形式和三体形式中共结晶小分子位点为分子对接活性位点；使用薛定谔软件包中Glide对接算法对ChemDiv商用化合物数据库进行虚拟筛选(准备后包括约250万化合物)；筛选后对排名前1000化合物分子进行基于Lipinski类药规则、聚类分析等筛选，获得排序前200多样性分子进行后续实验检测，其中单体和三体小分子各100个。
[0011]该化合物能抑制肿瘤细胞增殖，诱导细胞凋亡，同时能使胞质中双链RNA(dsRNAs)累积。
[0012]所述的式(I)所示的化合物在制备抗肿瘤的药物中的应用，式(I)所示的化合物通过抑制PNPT1蛋白的功能，使线粒体对dsRNAs的降解发生紊乱，导致胞质中dsRNA的累积，激活PKR介导的整合应激反应,诱导肿瘤细胞凋亡。
[0013]作为本专利技术的一种优选，所述的肿瘤选自非小细胞肺癌、肝癌或乳腺癌。
[0014]有益效果：本专利技术基于PNPT1蛋白结构通过Virtual Flow虚拟药物筛选平台，从药物靶点库(Chemdiv)中筛选出评分在前200的小分子进行实筛，通过MST微量热泳动和细胞高内涵实验，筛选抑制PNPT1蛋白功能的活性小分子，并且胞质内dsRNAs的水平来表征PNPT1的活性小分子的有效性。通过胞质中dsRNAs的JS2染色，在活性小分子中筛选出化合物chemdiv ID：G756
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0627。通过Western Blot考察活性小分子能抑制PNPT1的表达，CCK
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8和Annexin V/PI染色检测细胞增殖和凋亡；另外，通过A549移植瘤裸鼠上验证，小鼠给予活性小分子NO.G756
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0627能有效地抑制肿瘤的生长，进而达到抗肿瘤的作用。
附图说明
[0015]图1：搭建虚拟药物筛选平台结合dsRNAs的作用筛选PNPT1抑制剂示意图
[0016]图2：微量热泳动(MST)实验筛选PNPT1结合的小分子
[0017]图3：PNPT1抑制剂对A549细胞PNPT1蛋白表达的筛选
[0018]图4：高内涵细胞成像分析系统基于dsRNAs染色筛选PNPT1抑制剂
[0019]图5：PNPT1抑制剂对A549细胞增殖和细胞凋亡的作用
[0020]图6：PNPT1抑制剂整合应激反应的作用
[0021]图7：PNPT1抑制剂抑制A549移植瘤裸鼠的生长
具体实施方式
[0022]下面结合具体实施方式对本专利技术技术方案做进一步详细描述：
[0023]试验例：
[0024]一、实验材料
[0025]1.细胞株：A549细胞购于American type culture collection(ATCC)。
[0026]2.主要实验试剂
[0027]ChemDiv小分子(购于ChemDiv公司)、Annexin V
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FITC/PI细胞凋亡检测试剂盒(购于上海翌圣yeasen公司)、优级胎牛血清[南美来源](购于Genial公司)DEME培养基(购于Thermo Fisher公司)、Anti
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dsRNA monoclonal Antibody J2(IgG2a)(购于美国SCICONS公司)、PNPT1 polyclonal antibody、EIF2AK2,PKR Polyclonal Antibody(购于Proteintech)、Phospho
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PKR(Thr446)Polyclonal Antibody(购于Thermo Fisher公司)、Phospho
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.式(I)所示的化合物在制备PNPT1抑制剂中的应用2.权利要求1中所述的式(I)所示的化合物在制备抗肿瘤的药物中的应用，其特征在于，式(I)所示的化合物通过抑制PNPT1蛋白的功能，使线粒体对d...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁宏伟，曾科，黄海，王嘉凡，
申请(专利权)人：中国药科大学，
类型：发明
国别省市：