新型CDK9小分子抑制剂的设计与合成文献综述

 2022-12-24 12:12

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

研究背景

细胞周期依赖蛋白激酶(CDKs)是一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,在细胞周期调节和转录的过程中起着关键作用。迄今为止,已在人类基因组中鉴定出21种不同的CDKs(1-11a,11b-20)。根据它们的主要功能,主要可以分为细胞周期性CDK和转录性CDK[1]。前者主要包括CDK1、2、4和6,转录性CDK主要包括CDK7、8、9和11,它们通过与细胞周期蛋白(cyclin)结合形成复合物控制细胞周期和调控转录进程。相关研究实验表明,半数以上的CDKs与包括恶性肿瘤在内的多种疾病相关,这一事实使靶向CDKs的小分子成为了最具潜力的一类抗肿瘤药物。

1.细胞周期蛋白依赖激酶-9(CDK9)

CDK9在调节基因转录延伸和信使RNA(mRNA)的成熟过程中起重要作用,同时参与细胞分化、凋亡和信号转导等生理过程[2]。已经观察到多种血液系统恶性肿瘤以及实体瘤中存在CDK9通路失调的现象,这一结果促使其成为潜在的药物靶标。

CDK9的晶体蛋白结构主要有N-末端和C-末端激酶叶以及高度保守的ATP结合口袋[3]组成,在细胞中有两种存在形式:CDK9-42(42kDa)与CDK9-55(55kDa)。尽管在组织分布、亚细胞定位和功能方面存在一定的差异,但两种CDK9的磷酸化模式基本相同。它们均可与cyclin T1、T2a、T2b和K结合为异源二聚体复合物,参与形成调节转录延伸和mRNA成熟的正性转录延伸因子b(P-TEFb)。P-TEFb中的CDK9通过催化RNA聚合酶II(RNA Pol II)大亚基上的C-末端结构域(CTD)内的七肽重复序列中丝氨酸-2(pSer2)的磷酸化[4],结束RNA Pol II的暂停状态,实现转录延长。因此CDK9抑制作用会阻止生产性转录,降低mRNA的整体水平,下调MYC和MCL-1等基因的表达,从而实现控制肿瘤细胞增殖与促进的目的。

2. CDK9抑制剂研究进展

2.1 非选择性抑制剂

2015年2月,FDA加速批准了首个CDK抑制剂Palbociclib上市,这激发了人们对该领域广泛的研究兴趣。目前,已有多种CDK9抑制剂进入临床阶段,其中非选择性抑制剂代表药物为Flavopiridol和CYC-065等。

2.1.1 Flavopiridol(Alvocidib)

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