《β-分泌酶抑制劑的設計、合成與構效關係研究》是依託中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院，由聶愛華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：β-分泌酶抑制劑的設計、合成與構效關係研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：聶愛華
- 依託單位：中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
β-澱粉樣多肽（Aβ）聚積成老年斑是阿爾茨海默病（AD）發生、發展的關鍵環節。β-分泌酶（BACE1）是水解β-澱粉樣前體蛋白(β-APP)產生Aβ的關鍵酶。發現β-分泌酶抑制劑是基於β-澱粉樣多肽級聯假說開發新型AD防治藥物的重要策略。在本項目的前期研究工作中，已經發現了在分子和細胞模型上活性較好的β-分泌酶抑制劑，並總結出了初步的構效關係。在此基礎上，本項目將進一步進行新化合物的設計、合成、活性評價和構效關係研究。通過分析β-分泌酶與其它同源性高的天冬氨酸蛋白酶的結構異同點以及對前期發現的β-分泌酶抑制劑與β-分泌酶結合模式的模擬研究，設計新的化合物；利用多步與組合合成的技術對設計的化合物進行合成；套用分子、細胞和動物模型對化合物進行活性評價。以期發現高活性、高選擇性、能夠穿越血腦屏障（BBB）並能顯著降低模型動物腦內Aβ水平的β-分泌酶抑制劑先導化合物。
結題摘要
項目背景：β-澱粉樣多肽（Aβ）聚積成老年斑是阿爾茨海默病（AD）發生、發展的關鍵環節，發現β-分泌酶抑制劑是開發新型AD 防治藥物的重要策略。 主要研究內容：（1）基於靶標結構設計β-分泌酶抑制劑；（2）利用多步合成和組合合成的方法製備設計的化合物；（3）對合成的目標化合物進行抑制β-分泌酶活性評價，進行構效關係分析和化合物的結構最佳化；（3）在CHO (huAβPPswe/huBACE1) 細胞模型上進行抑制Aβ40產生的活性評價，選取活性好的化合物進行抑制其他天冬氨酸蛋白酶的活性評價，確定化合物對BACE1的選擇性；（4）KM小鼠和SAMP8小鼠口服活性化合物進行動物體內穿越BBB的能力和初步藥代性質評價；（5）AD模型PrP-hAβPPswe /PS1ΔE9小鼠體內評價了化合物對Aβ40/ Aβ42產生的影響；（6）利用AD模型PrP-hAβPPswe/PS1ΔE9小鼠評價化合物對小鼠行為學的影響，並進行Aβ40/ Aβ42等生物標誌物的測定。 重要結果：（1）通過計算機模擬，完成了β–分泌酶與其抑制劑結合位點結構特徵的分析，得出了設計高活性、高選擇性β–分泌酶抑制劑的結構基礎；（2）設計並完成了十種結構類型總計131個化合物的合成並發展了相關中間體的合成方法；（3）建立了分子水平、細胞模型和整體動物的關於β-分泌酶抑制劑抗AD活性相關的評價方法；（4）發現了體外具有高活性、高選擇性、對AD模型小鼠物體辨識記憶有改善的β-分泌酶抑制劑；（5）發表了6篇論文，獲得授權專利2項、申請專利1項。 關鍵數據及其科學意義：（1）本項目研究過程中，對β-分泌酶的催化活性位點的結構特徵進行了詳細的分析，結合本項目所得到的新β-分泌酶抑制劑的構效關係，為進一步深入開展此類抑制劑的研究提供了指導；（2）所發展的非對映選擇性合成羥基乙胺結構片段的方法和喹啉類結構化合物的合成以及對喹啉類結構化合物的催化氫化還原方法可以推廣到其它類型結構化合物的合成；（3）所發現的高活性、強選擇性的β-分泌酶抑制劑雖然在AD模型小鼠行為學的五個指標評價中，僅對模型小鼠的物體辨識記憶有顯著改善作用，但為進一步發現AD治療藥物打下了分子結構基礎；（4）AD治療藥物一個關鍵的指標是藥物分子具有穿越血腦屏障的特性，通過本項目的研究，提示以羥基乙胺類為基本骨架的鏈狀β-分泌酶抑制劑難以穿越BBB，該結果對抑制劑的結構最佳化方向提供了依據。
