蛋白酪氨酸激酶抑制剂的研究进展ppt课件

蛋白酪氨酸激酶（PTK）抑制剂的研究进展,1,蛋白酪氨酸激酶（proteintyrosinekinase,PTK）,蛋白酪氨酸激酶（PTK）：是一类催化ATP上-磷酸转移到蛋白酪氨酸残基上的激酶，能催化多种底物蛋白质酪氨酸残基磷酸化，在细胞生长、增殖、分化中具有重要作用。,2,PTK分类,根据PTK是否存在于细胞膜受体可将其分成非受体型和膜受体型。1.非受体型以src基因产物为代表，此外还有Yes、Fyn、Lck、Fgr、Lyn、Fps/Fes及Ab1等。除后两者外，其余非受体型蛋白酪氨酸激酶Src家族分子量约为60kDa的蛋白质，它们之间除了N末端80个氨基酸组成不同外，其作部分都非常相似。,3,PTK分类,2.膜受体型：目前已知的约有60个受体酪氨酸激酶根据其细胞外区域结构的不同可被分为20多个亚家族，它们在不同的细胞活动中起着关键的作用,4,蛋白酪氨酸激酶,蛋白酪氨酸激酶功能的失调则会引发生物体内的一系列疾病。已有的资料表明，超过50%的原癌基因和癌基因产物都具有蛋白酪氨酸激酶活性，它们的异常表达将导致细胞增殖调节发生紊乱，进而导致肿瘤发生。此外，酪氨酸基酶的异常表达还与肿瘤的侵袭和转移、肿瘤新生血管的生成、肿瘤的化疗抗性密切相关。因此，以酪氨酸激酶为靶点进行药物研发成为国际上抗肿瘤药物研究的热点。,5,蛋白酪氨酸激酶抑制剂研究进展,酪氨酸激酶抑制剂可作为三磷酸腺苷（ATP）与酪氨酸激酶结合的竞争性抑制剂，也可作为酪氨酸的类似物，阻断酪氨酸激酶的活性，抑制细胞增殖，已经开发为数种抗肿瘤药物。正常细胞的信号转导系统是复杂而又有序的，而对于肿瘤细胞而言，由于一些理化因素的影响，导致信号的转导发生混乱。因此，选择性地阻断肿瘤细胞自分泌或旁分泌的信号转导通路显得尤为重要,而PTR就是信号转导通路中的一类关键酶，抑制该酶的异常表达可以作为治疗肿瘤的一种策略。,6,PTK小分子抑制剂-天然抑制剂,目前研究表明，对PTK有抑制作用的天然抗肿瘤药物主要有黄酮类的染料木黄酮、槲皮素和苏木精。前两者为EGFR小分子抑制剂且均为非竞争性的抑制剂。染料木黄酮（Genistein，Gen）是大豆生长过程中形成的一类次生代谢产物，研究发现Gen可通过抑制PTK活性阻断VEGF诱导的内皮细胞活化，从而发挥抗肿瘤血管生成作用。,7,PTK小分子抑制剂-已有上市药物的抑制剂,从2001年至今，美国FDA已相继批准了伊马替尼(imatinib，STI-571)、达沙替尼(dasatinib，Sprycel)、吉非替尼(gefitinib，Iressa)、厄洛替尼(erlotinib，Tarceva)、舒尼替尼(sunitinib，Sutent)、索拉菲尼(sorafenib，Nexavar，BAY43-9006)、拉帕替尼(laptinib，Tykerb)、尼洛替尼(nilotinib，Tasigna)、帕唑帕尼(pazopanib，GW-786034)和瑞格非尼(Regorafenib)10种白质酪氨酸激酶小分子抑制剂作为抗肿瘤药物上市。,8,蛋白质酪氨酸激酶抑制作用机制:,酪氨酸激酶细胞内的激酶结合域为一个高度保守的催化核心区域。12个亚基折叠成通过一个“铰链”来连接的“双叶”结构。ATP的腺嘌呤环通过形成氢键与激酶“铰链”区域结合,核糖和磷酸基通过一个亲水通道延伸到溶剂中.所有酪氨酸激酶均含有一个起始端DFG序列、终止端APE序列的环状活化区域,它对调节酪氨酸激酶的催化活性非常重要.这个环状活化区域有多种构象,9,Type抑制剂当DFG序列中的Asp和Phe朝向ATP结合位点时,即“DFG-in”,为激酶的活化构象.目前所开发的大部分酪氨酸激酶抑制剂均是深入到激酶ATP结合位点激酶处于活化构象,称为TypeI抑制剂。主要是模拟ATP的腺嘌呤环，竞争结合激酶铰链区的ATP结合位点，形成13个氢键来对激酶的DFG-in构象进行识别。如达沙替尼，吉非替尼、厄洛替尼和舒尼替尼。T,Type抗肿瘤抑制剂的缺点是由于活性位点处氨基酸序列高度的保守性,使得此类药物毒副作用较大,易产生耐药性。,10,Type抑制剂-舒尼替尼,舒尼替尼(sunitinib，Sutent)是由Pfizer公司研发的一种能够选择性的靶向多种受体酪氨酸激酶的新型药物，属于多靶点受体酪氨酸抑制剂，具有显著的抗肿瘤活性和抑制血管形成的作用，已于2006年1月被美国FDA批准用于临床上晚期肾细胞癌(RCC)和对依马替尼耐药和治疗失败的胃肠道间质瘤(GIST)的治疗。,11,舒尼替尼,VEGFR-2是舒尼替尼抑制肿瘤细胞血管生成的关键靶点。在VEGFR-2的活性空腔中，Glu885，Ile888，Asp1028，Asp1046和His1026五个氨基酸残基都能和sunitinib形成疏水作用。sunitinib还能与VEGFR-2形成三条氢键，分别是sunitinib中吡咯基的氮原子(N)与His1026中的氮原子(ND1)之间的氢键，吲哚基团上的氮原子(NAH)与Cys1024中氧原子(O)之间的氢键氮原子(NAV)与Asp1046中氧原子(OD1)之间的氢键这3条氢键的存在，使sunitinib与VEGFR-2结合的更加稳,12,Type抑制剂,Type抑制剂，当酪氨酸激酶的活性环状部分处于非活化状态，即“DFG-out”状态时，此类抑制剂能与激酶部分因构象的改变而在活性位点附近暴露出的“变构位点”这个额外的疏水区域也称为“变构位点”由于“变构位点”上的氨基酸序列不及ATP结合位点的保守,在此位点上可以设计一些新的具有选择性的酪氨酸激酶小分子抑制剂。作用达到抑制激酶的效果，如伊马替尼、索拉菲尼、拉帕替尼、尼洛替尼、帕唑帕尼和瑞格非尼。,13,Type抑制剂,Type抑制剂的药效团模型一般为通过1个“linker”连接“铰链”结合区和变构位点结合区，且这个“linker”一般含芳基酰胺基团或芳基脲基团。其中的酰胺或脲基团分别与激酶螺旋上的谷氨酸羰基氧和DFG序列上的天冬氨酸氨基氢形成氢键，且Type均有1个疏水基团通过范德华力与变构位点的疏水口袋相互作用。,14,4-苯胺基喹唑啉类PTK抑制剂,4-苯胺基喹唑啉类化合物是目前选择性最好、活性较高的一类小分子PTK抑制剂,该类化合物的主要作用靶标为EGFR。已经上市和处于临床研究的这类药物大都为6-烷氧基-4取代的喹唑啉衍生物。构效关系研究表明，将苯胺3位上的氢替换为卤素原子可以明显提高化合物的活性;在喹唑啉环的6、7位连接给电子基团对活性有利,其中取代基为烷氧基时活性更好;在喹唑啉环的7位氧原子处连有含氮原子或氧原子的杂环可提高化合物的活性。,凡德他尼,拉帕替尼,抑制VEGFR-2和EGFR两种酪氨酸激酶,使EGFR和HER2自身磷酸化显著减弱,15,苯胺基喹啉类PTK抑制剂,在4-苯胺基喹唑啉类化合物构效关系研究的基础上,化学家们设计研发出含苯胺基喹啉结构的小分子PTK抑制剂。将喹唑啉3位上的氮原子替换为碳原子并再连接上吸电子基(如氰基)后,化合物的整体构型和电荷分布基本没有太大改变,且这类化合物在临床研究中也都表现出很好的抑制活性。,伯舒替尼,对ABL酪氨酸激酶的抑制作用主要表现在对慢性粒细胞白血病(CML)细胞有抗增殖活性,16,嘧啶类PTK抑制剂,伊马替尼、达沙替尼、尼罗替尼。近两年的研究发现,吡咯并嘧啶类、嘧啶并嘧啶类化合物对PTK也显示出一定的抑制活性。,17,吲哚类PTK抑制剂,吲哚类小分子化合物也是一类重要的PTK抑制剂,无论是已经上市的舒尼替尼(sunitinib,SU11248),还是处于临床研究中的SU6668、BIBF-1000等都具有很好的抑制活性,其母核均为2位氧代的苯并吡咯环。,VEGFRPDGFR、c-kit和胎肝激酶-3抑制剂,舒尼替尼,18,吲唑类PTK抑制剂,吲唑类多靶点PTK抑制剂的分子结构多数是在母核吲唑环的5位或6位引入仲胺基或硫醚基等给电子基团,且对引入的给电子基团进行芳构化后抑制活性较好。,阿西替尼,VEGFRPDGFR、c-kit抑制剂,帕佐帕尼,VEGFRPDGFR、