糖尿病作为全球最大的非传染性疾病之一,一直困扰着世界各地的人民,并且Ⅱ型糖尿病（T2DM）的发病率也在快速增长,研发出对应的治疗药物一直是科研工作者们研究的重要课题。人体肝脏果糖-1,6-二磷酸酶（Fructose-l,6-bisphosphatase,简称 Hu-FBPase）,是糖异生（gluconeogenesis）途径的一个重要的限速调控酶,研究发现抑制Hu-FBPase的活性可以达到降低血糖的效果,因此Hu-FBPase是治疗Ⅱ型糖尿病的重要潜在靶标之一。目前针对Hu-FBPase的抑制剂有两类,一类是通过针对AMP变构位点设计的抑制剂,但这种针对AMP变构位点设计的抑制剂酶选择性差,副作用也比较大。另外一个底物位点少见有报道。近年来,针对靶点特定氨基酸的共价抑制剂的报道越来越多并且已经有共价药物成功上市,由于共价抑制剂有着选择性比较强、作用时间长等优点,越来越受到药物研发领域研究人员的关注和研究。本论文的工作主要是针对Hu-FBPase共价位点的抑制剂苗头化合物进行骨架修饰与改造。在前期工作中,本课题组发现了一个位于Hu-FBPase底物位点附近的全新共价结合变构调节抑制活性位点—C128位点。针对上述位点的初筛研究,课题组得到了硝基苯乙烯（HS）和异硫氰酸苄酯（SF2）两个苗头化合物。本论文针对上述两个骨架不同的苗头化合物的非共价部分进行了进一步的修饰与改造,分别设计合成了硝基乙烯基苯甲酸酯系类（SHZ系列）和异硫氰酸苄酯类（SF系列）。除了基于共价子弹头的共价药物设计方法之外,还可以基于已报道的非共价化合物的晶体结构进行共价设计。文献报道了一类针对AMP变构位点的磺酰脲类非共价抑制剂,我们首先通过骨架改造得到其类似物,其次尝试引入合适的共价子弹头得到新型共价抑制苗头化合物。本论文做的具体研究工作如下:（1）本课题组前期研究发现硝基苯乙烯小分子（HS,IC50=3.50±0.30μM）可以结合在Hu-FBPase上的C128位点上,从而抑制其活性。为了进一步提高活性,在保留原有的硝基苯乙烯结构的基础上,在苯环上通过引入桥联（linker）基团酯键来延长化合物的骨架对其骨架进行改造。设计和合成了硝基乙烯基苯甲酸酯类（SHZ系列）化合物并测试了其抑制活性,有9个化合物是在1μM以下,最好的是SHZ13（IC50=0.20±0.03μM）,活性相对于硝基苯乙烯小分子提高了 15倍。（2）硫异氰酸酯类化合物含有R-N=C=S不饱和双键结构,该结构十分容易与半胱氨酸上的巯基发生亲核加成反应形成共价键,是一种潜在的共价抑制剂,在筛选化合物时发现苗头化合物异硫氰酸苄酯（SF2）具有一定的活性（IC50=112.31±7.94μM）。为了进一步提高其活性,对其结构进行了改造,并获得了一批具有不同取代基的化合物,合成得到异硫氰酸苄酯类（SF系列）化合物共计22个,其中化合物SF25（IC50=7.59±1.88μM）相比于先导化合物SF2的活性提升了一个数量级。突变体实验表明此系列化合物对C128位点的共价结合抑制效果十分明显。（3）在针对AMP变构位点设计非共价抑制剂的研究中已报道了一类磺酰脲类化合物,基于其典型化合物RO3晶体复合物（PDB:2WBB）的结构,我们发现在AMP别构位点附近存在半胱氨酸C179,RO3距离C179距离仅为7.5A。受到前面Hu-FBPase共价别构抑制机理研究启发,我们首先对RO3进行骨架改造得到其类似物WB系列化合物27个（非共价抑制剂）,在此基础上,初步尝试引入不同共价子弹头和桥联基团,以期发现距离和共价能力均可的靶向C179的新型共价抑制苗头化合物。WB系列非共价抑制剂中抑制活性最好的是WB31化合物（IC50=1.05±0.08 μM）,引入硝基乙烯共价子弹头的SWB1化合物抑制活性为IC50=0.22±0.01μM,突变体实验数据初步支持其为靶向C179共价抑制剂,具体作用机理尚需进一步深入研究。