近年来研究显示,生物体内某些特异性分子与肿瘤的发生密切相关。蛋白酪氨酸磷酸酶(PTPs)作为生物体内的一种特异性分子,与蛋白酪氨酸激酶(PTKs)在细胞信号传导过程中分别催化酪氨酸的去磷酸化和磷酸化,共同可逆地调控并维持酪氨酸磷酸化水平的正常。若磷酸化水平异常,细胞信号传导网络就会紊乱,导致一些疾病的产生。研究发现,PTPs家族成员中的PTP1B、TCPTP及SHP-1、SHP-2等,与II型糖尿病、肥胖症及某些癌症等相关,所以立足癌症产生的根本,我们模拟生物体体液环境进行实验,初步筛选出可以高效选择性抑制PTPs的抑制剂,为开发PTPs为靶点的抗癌药物提供一定的可行性依据。本课题组先后研究了PTPs为靶点的钒、铜、锌和铂类配合物酶抑制剂,本论文继续专注于金属配合物酶抑制剂的研究。主要工作及结论如下:1.设计合成两类萘环席夫碱配体,第一类是萘环的醛基与三唑型伯胺缩合脱去一分子水生成萘环三唑席夫碱配体(HL1~HL3),第二类是萘环的伯胺与5-氯水杨醛缩合生成的席夫碱配体(HL4),X射线单晶衍射结果直观得表征了席夫碱配体的结构;然后选择金属元素锌,合成一类依次含有甲、乙和丙基的萘醛缩氨基三唑席夫碱锌配合物(1~3),运用红外、元素分析、电喷雾质谱等方法表征其粉末结构,用紫外-可见光谱滴定实验进一步确定了三唑席夫碱配体与锌离子在溶液里的结合比,表明溶液中配合物的结构与固体结构一致。2.365 nm UV灯照射下配合物1~3的固体粉末表现出很强的绿色荧光,配合物(HL4-Zn)的溶液则显示蓝色荧光,推测Zn2+的结合使荧光信号增强,因此对游离配体HL1~HL4及Zn2+存在下体系的荧光性质进行了探究,紫外-可见滴定与Job’s plot分析法得出HL4与Zn2+在DMSO-HEPES缓冲溶液(pH=7.2,VDMSO:VHEPES=1:9)中的配位比是2:1,HL1~HL3与Zn2+的配位比均为1:1,电喷雾质谱结果佐证了配位结构;荧光滴定实验表明,配体HL1和HL2在DMSO-HEPES缓冲溶液(pH=7.2,VDMSO:VHEPES=1:9)中能够高效的选择性识别Zn2+,配体HL4在DMSO-HEPES缓冲溶液(pH=7.2,VDMSO:VHEPES=1:1)中也可以高效选择性识别Zn2+,且配体HL4识别Zn2+的研究机理是HL4分子内部存在的激发态质子转移(ESIPT)过程会导致本身荧光比较弱,Zn2+与其形成2:1的络合物又阻止了HL4内部的ESIPT过程,使体系荧光显著增强。此外,细胞实验研究表明配体HL4是检测活细胞内Zn2+的低毒有效探针。3.鉴于萘环类配体及其锌配合物广泛的生物活性,本论文通过体外活性实验初步测定了配体HL1~HL4及锌配合物溶液1~4抑制PTPs活性的半数抑制浓度(IC50),探究了配合物1~3与PTP1B和TCPTP相互作用的方式。(1)IC50实验结果表明,锌配合物1~3能够有效抑制四种PTPs活性,而且对PTP1B活性的抑制均表现出较好的选择性,其中配合物3抑制PTP1B活性的IC50值约为20 nM,是配合物对TCPTP和SHP-1活性抑制的7~8倍,是抑制SHP-2活性的40~50倍,所以配合物3是具有潜在应用价值的高效特异性PTP1B抑制剂。此外,配体对TCPTP和SHP-1活性抑制的IC50值约是100μM,对PTP1B和SHP-2几乎不抑制;Zn2+对四种PTPs均有较好的抑制作用,对SHP-1却表现出比配合物更好的抑制性和选择性,但是对PTP1B和TCPTP活性的抑制却明显弱于锌配合物,由此可见,配合物对各种PTP抑制能力的大小取决于配合物及酶的空间结构及酶的结构特点,合理设计不同结构的锌配合物有助于开发具有潜在应用价值的高效特异性PTP抑制剂。(2)荧光光谱法研究了配合物1~3与PTP1B和TCPTP的相互作用。结果表明,三个配合物均可与PTP1B和TCPTP蛋白分子发生作用形成1:1的复合物,且属于静态猝灭,比较某个配合物分别于这两种酶相互作用的结合常数可以发现,配合物3与PTP1B的结合力较强,这可能是该配合物高效特异性抑制PTP1B的原因之一。