新型氨基酸希夫碱铜配合物的合成及在抗肿瘤作用靶点-蛋白酶体中的应用

攻克癌症是世界瞩目的研究课题, 发现新型抗肿瘤药物是该课题的长期任务。蛋白酶体抑制剂是一类优良的抗肿瘤活性物质，成为新型抗肿瘤药物的研究热点之一。铜配合物作为蛋白酶体抑制剂用于抗肿瘤研究已有报道，具有选择性好、毒性小的特点。氨基酸是人体必需的物质，其部分希夫碱配合物具有水溶性好的优点，而氨基酸希夫碱铜配合物应用于抗肿瘤作用靶点－蛋白酶体的研究国内外鲜有报道。本课题以氨基酸为前驱物合成新的希夫碱配体及其铜配合物，对其进行表征。以蛋白酶体为靶标，研究配合物对肿瘤细胞内蛋白酶体活性的抑制作用以及诱导肿瘤细胞凋亡的作用。比较不同氨基酸希夫碱铜配合物对蛋白酶体活性抑制及肿瘤细胞凋亡诱导能力的差异，结合量子化学计算对配合物构效关系进行研究，探讨配合物结构对抗肿瘤活性的影响；研究铜配合物抑制蛋白酶体活性并诱导细胞凋亡的可能机理。此项研究可为新肿瘤药物的合成及应用提供理论依据。

蛋白酶体抑制剂具有优良的靶向抗肿瘤作用。氨基酸是人体必需的物质，其希夫碱铜配合物作为蛋白酶体抑制剂用于抗肿瘤治疗具有选择性好、毒性小的特点，成为新型抗癌药物的研究热点之一。. 本课题合成了21种新型氨基酸希夫碱配体及它们的34种铜配合物，培养了8 种铜配合物单晶，并对它们进行了表征。以蛋白酶体为靶点，研究了配合物抑制肿瘤细胞内蛋白酶体活性以及诱导肿瘤细胞凋亡的作用，应用分子模拟对接计算技术探讨了配合物与蛋白酶体的结合位点及诱导肿瘤细胞凋亡的作用机制。主要研究结果为：. 1. 蛋氨酸缩2-羟基-1-萘甲醛Cu(II) 配合物、蛋氨酸缩噻吩-2-甲醛Cu(II) 配合物及L-半胱氨酸缩邻香草醛Cu(II) 配合物以浓度及时间依赖方式抑制前列腺癌细胞PC-3的蛋白酶体活性进而诱导肿瘤细胞凋亡。. 2. 3,5-二溴酪氨酸缩邻香草醛铜(II)配合物、L-谷氨酰胺缩邻香草醛铜(II)配合物(A1)、L-缬氨酸缩2-羟基-1-萘甲醛-Cu(II)-邻菲罗啉三元配合物、蛋氨酸缩邻香草醛-Cu(II)-邻菲罗啉三元配合物及牛磺酸缩水杨醛-Cu(II)-邻菲罗啉三元配合物对人乳腺癌细胞MDA-MB-231以浓度及时间依赖方式抑制肿瘤细胞蛋白酶体活性并诱导细胞凋亡，且A1对人乳腺癌细胞的选择性好。. 3. A1及牛磺酸缩水杨醛-Cu(II)-邻菲罗啉三元配合物对白血病细胞Jurkat T内的蛋白酶体具有抑制作用并诱导肿瘤细胞凋亡，且这种作用与配合物的浓度和作用时间成正相关。. 4. 当氨基酸类希夫碱铜(II)的二元配合物含有S原子、磺酸基等生物活性原子和基团或氨基酸的空间位阻较小时，其抗肿瘤活性较强。. 5. 邻菲罗啉作为第二配体时可显著增强其三元配合物的抗肿瘤活性。如：蛋氨酸缩邻香草醛铜的二元配合物抗肿瘤活性很小，当加入第二配体邻菲罗啉时，所形成三元配合物的抗肿瘤活性则显著增强。. 6.应用分子模拟对接计算技术得配合物的抗肿瘤机理为：配合物中的铜离子可与20S蛋白酶体内的β6位点形成共价键，氨基酸基团可与β6位点内的残基形成多种氢键。这些共价键和氢键将氨基酸类希夫碱铜配合物牢牢地固定在β6位点，从而阻挡蛋白质分子通过β6位点通道进入具有类糜蛋白酶活性(CT- like)的β5位点，抑制20S蛋白酶体内的的类糜蛋白酶活性，诱导肿瘤细胞凋亡。