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在新药研发过程中,一旦药物靶标确定之后,药物筛选就成了关键步骤。筛选技术的优劣在一定程度上决定了药物研发的成败,因此发展快速、可靠、低成本的药物筛选技术具有非常重要的意义。本论文利用毛细管电泳技术,从不同的角度发展了蛋白-蛋白相互作用抑制剂筛选方法。 本论文第一章总结了现有的蛋白-蛋白相互作用抑制剂筛选技术,并对各种技术的优缺点进行了评述。 第二章建立了基于毛细管电泳的生化测试方法用于筛选BCR-ABL激酶的抑制剂。激酶与底物蛋白的相互作用也属于蛋白-蛋白相互作用,由于激酶具有催化底物磷酸化的功能,我们利用毛细管电泳技术发展了基于功能的抑制剂筛选方法。测试时,通过对比磷酸化产物校正峰面积相对于空白实验的减少量来评价化合物对BCR-ABL激酶的抑制活性。将该方法应用于天然产物化合物库的筛选发现了两种新的活性化合物:木犀草素和表儿茶素没食子酸酯。该筛选方法的优点是荧光标记结合激光诱导荧光检测提高了实验的灵敏度和选择性,毛细管电泳的高效分离能力消除了来自背景基质和荧光化合物的干扰,直接定量分析磷酸化产物能够进行酶动力学和抑制动力学测试。 第三章首次发展了基于毛细管电泳前沿分析(CE-FA)的蛋白-蛋白相互作用抑制剂筛选方法。Bcl-2家族蛋白的相互作用在细胞凋亡过程中具有关键的调节作用,因此成为了新的抗癌药物靶标。我们以Bcl-2家族的抗凋亡蛋白Bcl-XL,截取自促凋亡蛋白Bid的BH3区域的荧光标记的肽段(F-Bid)和已知的Bcl-XL-Bid相互作用抑制剂ABT-263为实验模型建立了筛选方法,并对方法进行了验证。CE-FA采用大体积进样,因此Bcl-XL与F-Bid的平衡体系在电泳分离过程中依然能够保持最初的平衡状态。通过读取加入化合物后F-Bid平台峰峰高的增加即可测定待筛选化合物对Bcl-XL-Bid相互作用的抑制作用。我们将该方法用于中药粗提物的活性跟踪筛选,最终筛选出两种新抑制剂:去甲泽拉木醛和雷公藤红素,通过细胞实验证明这两种化合物具有促进细胞凋亡的作用。为了实现不同实验条件下测定的抑制剂抑制作用的直接比较,我们发展了一种基于CE-FA的新公式,将抑制剂的IC50值转换为Kt值。与其他CE模式相比,CE-FA能够准确测定解离速度较快的结合作用,因而更具有普适性。与其他筛选方法相比,CE-FA方法能够排除荧光化合物以及蛋白聚合现象的干扰,假阳性率更低。 第四章建立了两种基于CE-FA的方法分别用于Bcl-2家族Bcl-2-Bid和Mcl-1-Bid相互作用的抑制剂评价,进一步拓展了CE-FA方法在蛋白-蛋白相互作用抑制剂研发领域的应用。由于Bcl-2蛋白和Mcl-1蛋白在毛细管壁的吸附作用干扰检测,我们使用了HDB-DS动态双涂层技术以降低蛋白在毛细管壁的吸附,改善峰形和重复性。将这两种方法应用于测定去甲泽拉木醛和雷公藤红素的抑制作用,发现这两种化合物对于Bcl-2-Bid,Mcl-1-Bid,Bcl-XL-Bid这三种Bcl-2家族蛋白的相互作用具有相似的抑制作用,Ki值均在μmol/L级别。 第五章建立了一种亲和探针毛细管电泳的方法用于评价化合物与微管蛋白秋水仙碱结合位点的亲和力。微管蛋白α亚基和β亚基的相互作用也属于蛋白-蛋白相互作用。我们以秋水仙碱为骨架,以5-羧基荧光素为荧光基团设计合成了小分子探针F-Colchicine,通过竞争性顶替实验测定化合物竞争性顶替F-Colchicine的IC50值,再使用第三章发展的利用IC50值计算Ki值的公式即可测得化合物与微管蛋白秋水仙碱结合位点的解离常数。F-Colchicine与微管蛋白的解离速度很慢(k-1=0.009 hour-1),电泳分离过程中复合物的解离可以忽略不计,因此我们采用毛细管区带电泳(CZE)模式分离F-Colchicine与复合物。我们以秋水仙碱为工具化合物验证了该方法,之后应用该方法对两种新化合物进行了亲和力评价。与其他亲和力评价方法相比,该方法具有样品消耗量少,实验干扰少,作用位点明确等优点。