细胞周期依赖性激酶抑制剂
细胞的生命开始于细胞周期, 细胞周期的正常运行依赖于精细的调控机制。已发现的与细胞周期调控有关的分子很多, 主要有3大类:细胞周期蛋白(Cyclin)、细胞周期蛋白依赖性激酶(Cyclindependentkinase,CDK)、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂(Cyclin-dependentkinaseinhibitor, CKI), 其中CDKs是调控网络的核心。细胞周期调控网络中CDKs的异常与肿瘤的发生、发展密切相关。
细胞周期依赖蛋白激酶( CDKs) 是一类丝氨酸/苏氨酸激酶，在细胞周期调节及细胞转录过程中起着关键的作用。人类CDK 家族有13 个结构类似的不同亚型。这些CDKs 可以被10 个左右的细胞周期蛋白( CyclinD1) 激活，发挥不同的生物学功能。根据作用机制不同，CDKs 一般分为细胞周期性CDK 和转录性CDK。其中，CDK1～ CDK6 控制细胞周期过程，CDK7 ～ CDK9 调节转录过程。目前通过阻滞细胞周期诱导细胞凋亡和分化已成为抗肿瘤的重要方法，已有多种细胞周期性CDKs 小分子抑制剂进入临床使用，但最新研究表明，高度的功能冗余和补偿机制导致特异性作用于个别调控细胞周期的CDKs 已不能成为有效的
抗肿瘤方法。CDK7 ～ CDK9 调控转录过程，涉及调控ＲNA 的转录，其中CDK7 又具有CDK 活化激酶的作用，活化调控细胞周期CDKs，从而对细胞周期产生影响，CDK9 则不会对细胞周期的调控产生影响，CDK9 对转录过程的这种特异性调控，使它成为CDK 家族中最具潜力的抗肿瘤靶点之一。
CDK9由372 个氨基酸组成，相对分子质量42 kD，CDK9 结构的分析表明，它属于alpha; beta; 折叠的结构，包括N-末端和C-末端激酶叶，以及一个短小的C-末端延伸区。N-末端和C-末端激酶叶之间的裂缝即为ATP 结合位点，并且具有高度保守性，ATP 分子的腺嘌呤环通过疏水作用结合于ATP 口袋的疏水空腔中，腺嘌呤环上的氨基和氮原子分与ATP 口袋铰链区Asp104、Cys106 形成氢键作用，而磷酸基团主要与ATP 结合口袋Asp167、Lys48、Lys151 等形成离子键或氢键作用。
CDKs在细胞周期中起到了一个正性调控作用, 这种调控作用对正常细胞生长是必不可少的, 但当CDKs失调控时, 导致了肿瘤的发生, 随着对细胞周期调控的深入研究, 已发现约90%的肿瘤存在CDKs活性增强, 故CDKs的调控异常成为肿瘤发生的一个标志。
CDK9 是治疗肿瘤的有效靶点，目前已有多个CDK9 抑制剂进入了临床研究，其中多为非选择性抑制剂，代表药物有flavopiridol、P276-00、roscovitine、SCH-727965、AT7519 和Ｒ547。近年来，已有多种CDK9 高选择性抑制剂被报道，代表化合物有DＲB、CAN508、FIT-039、LDC000067，目前这些化合物大多处于临床前研究。由于CDKs 在细胞周期调控中的重要作用, 抑制其催化活性可以对恶性肿瘤等增生性疾病的治疗起到积极的作用, 因此, 对CDKs 小分子抑制剂的筛选与研究是十分活跃的领域。针对CDKs ATP 结合位点结构的高度保守性, 采用传统方法和高通量筛选以及理想药物设计技术等获得小分子化学治疗药物, 这也是当前开发CDKs 抑制剂最主要的方向。通过一般的细胞系统以及CDKs 生化模型筛选获得的小分子CDKs 抑制剂可分为以下8 类:(1)嘌呤衍生物;(2)丁酸内酯类;(3)Flavopiridols(Flav opirido l 和Thio flv opirido l);(4) S taurosporines(S tauro spo rine 和UCN -01);(5)To yo camy cin ; (6)9 -hydro x yellipticine ;(7)Poly sulf ates(suramin);(8)Paullone s 。其中发展较快的为嘌呤衍生物、Fla vopirido ls 以及Paullone s 。
通过对CDK9 抑制剂与CDK9 的结合模型分析，可发现选择性CDK9 抑制剂与CDK9 的结合模式和非选择性CDK9 抑制剂基本一致:( 1) 抑制剂主要与CDK9 铰链区的主要氨基酸残基Cys106、Asp104 羰基形成氢键作用，因此氢键的形成对活性具有重要影响。( 2) 小分子结构中疏水性基团占据CDK9 铰链区两侧的疏水区域，疏水基团的位置、大小、强弱对化合物活性具有一定影响。( 3) 小分子与CDK9 的“gate keeper”区中Asp167，Phe30 形成氢键结合，是增强与蛋白结合的重要部分。
提高CDK9 选择性的方式却有多种，主要包括: ( 1) CDK9 的ATP 结合口袋中的疏水区域的良好空间伸展性，使其可容纳更大的配体结构，如引入较大的疏水基团，可以提高CDK9 选择性。( 2)空腔“入口”较小的空间阻碍和非静电阻碍，该区域引入能形成更好静电作用及立体作用的基团，可以提高选择性。( 3) 铰链区与配体的卤键作用可能是提高CDK9 的选择性的途径。另外，生物学研究表明，CDK9 抑制剂主要是通过抑制ＲNA 转录、下调CDK9 调控的相关蛋白水平而实现其诱导肿瘤细胞凋亡，发挥抗肿瘤作用; 非选择性CDK9 抑制剂往往也能抑制其他亚型CDKs 和其他激酶，因此可能会引起显著的脱靶毒性，临床表现出不同的不良反应，这可能成为限制非选择性CDK9 小分子抑制剂应用的重要因素。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
