研究目的:MAP3K5(也称为ASK1)是一种广泛表达的丝氨酸酪氨酸激酶,其活性增加与多种病理相关。有研究表明,抑制MAP3K5活性是一种安全治疗疾病的策略,因此MAP3K5抑制剂的开发具有重大意义。本论文基于K812和临床期候选药GS-4997为先导化合物,设计合成了一系列结构新颖的2-取代喹啉类化合物,以期找到高活性和选择性的MAP3K5抑制剂,为后来的研究工作打下基础,提供一些新思路。研究方法:本论文根据GS-4997与MAP3K5的共晶结构,并结合之前己报道的K812的构效关系,对GS-4997咪唑基取代的氟苯环位点、吡啶环位点、三唑基位点进行改造,合成了一系列含苯并含氮六元环类化合物并初步研究了合成化合物的构效关系,以期指导化合物进一步的结构优化。本论文使用ADP-GLO发光法激酶检方式测试了所合成的化合物体外MAP3K5抑制活和选择性。最后选择一个酶抑制活性最佳的优选化合物,使用Discovery Studio(2.5版本)进行分子对接,研究其结合模式。后续对优选化合物进行一系列体外实验,包括应用CCK-8检测法细胞毒性评价、流式细胞术法测定细胞周期阻滞,NAFLD模型检验治疗效果。研究结果:本论文对咪唑基取代的氟苯环位点进行了稠合环设计策略,合成了一系列苯并六元杂环类化合物,旨在筛选合适的苯并六元杂环骨架。测试结果显示喹啉环骨架2-1d(IC_(50)=25 n M)具有较好的抑制活性。接下来我们合成和评价了喹啉环上不同位置的取代物,确定了喹啉环最佳取代位置。从得到的MAP3K5抑制活性数据来看,喹啉环8位溴取代的化合物JT21-25活性最佳。但是喹啉环8位1-甲基-1,2,3,6-四氢吡啶取代的化合物2-2d活性与JT21-25相比降低近500倍。在MAP3K5激酶选择性实验中,化合物JT21-25对在MAP3K5激酶具有高达2000倍的选择性。在JT21-25和MAP3K5蛋白进行分子对接试验中,结果表明,化合物JT21-25与MAP3K5蛋白的关键残基VAL575,GLN567形成较强的氢键,增强了化合物与靶点的结合力。在体外细胞毒性实验中,用CCHIV- infectedK-8法测得JT21-25的五个不同浓度,在人正常肝细selleck产品胞LO2中存活率高达80%,说明了JT21-25的生物安全性。其次,在流式细胞术周期阻滞实验ICI 46474细胞培养中,JT21-25对Hep G2细胞的G1期有明显的阻滞作用。最后,本论文还验证了在NAFLD细胞模型中JT21-25具有一定的治疗效果。研究结论:本论文主要针对正处于临床期药物GS-4997,设计合成一系列2-取代喹啉类化合物,并对它们进行体外激酶活性实验、激酶选择性实验、分子对接实验、细胞毒性实验、细胞周期阻滞实验、油红O染色实验及CHOL、LDL和TG含量测试实验。在一系列的实验研究中筛选出了活性和选择性最佳的喹啉环8位溴取代的化合物JT21-25,它对MAP3K5激酶具有强的抑制作用,能阻滞Hep G2细胞的G1期,具有一定的NAFLD治疗效果且对人正常肝细胞不会造成显著损伤。在本论文中,发现了一种高选择性和高抑制活性的MAP3K5抑制剂,且在体外评价中细胞毒性较小,为后期的进一步体内评价提供了先决条件。到目前为止,还未有MAP3K5小分子抑制剂的上市,本论文的研究可能为MAP3K5小分子抑制剂的研发提供一种新的研究思路。