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视黄醇X受体(RXRα)作为核受体家族的成员之一,参与了细胞增殖、分化、代谢和胚胎发育等重要生理学环节的调控,是治疗代谢性疾病和癌症等的重要靶点。黄连素(berberine,Ber),又名小檗碱,是一种从黄连、黄柏等药用植物中提取出的异喹啉生物碱,临床上主要用于胃肠炎和细菌性痢疾等的治疗。近年来很多药理学和临床研究中还发现黄连素具有抗癌的功效,引起了广泛关注,但其发挥抗癌作用的靶标并不清楚。本课题组的前期研究表明,黄连素能够作为一种新型的激动剂靶向RXRα,通过调控RXRα的转录激活活性以及降解核内的β-catenin,抑制结肠癌细胞增殖。我们通过实验发现,黄连素可以和RXRα的天然配体9-顺式视黄酸(9-cis-RA,9cRA),在RXRα的转录激活水平及结肠癌细胞增殖的抑制等方面发挥协同的作用。Real-time PCR实验表明,黄连素和9-cis-RA能在提高RXRα的下游靶基因肿瘤抑制因子FOX03A的mRNA水平表达上发挥协同效应。这些协同作用暗示了黄连素是通过不同于9-cis-RA的独特的方式结合到RXRα配体结合区域来发挥功效。哺乳动物单杂交和HPLC等实验的点突变分析,证明黄连素通过直接与核受体RXRα上275位的谷氨酰胺、316位的精氨酸残基结合,增强RXRα的转录激活水平。哺乳双杂交实验证明黄连素可以促进RXRα和β-cαtenin的相互作用,并且呈浓度依赖性。而黄连素对RXRα的靶定,对促进RXRα和β-cαtenin的结合,抑制Wnt通路活性和肿瘤细胞的生长都具有重要意义。黄连素能显著激活RXRα的转录活性,并通过靶向RXRα抑制结肠癌细胞增殖,这都为我们设计以RXRα为靶点的抗癌药物提供了依据。通过黄连素和RXRα的结合模式等方面的分析,我们期待设计出以黄连素为基础,不仅保留其本身低毒性、高选择性的优点,并且溶解度和抗肿瘤特性都更好的化合物。我们设计并合成出21种黄连素的衍生物,通过双荧光素酶报告基因检测和MTT实验,检测这些类似物在对RXRα转录激活活性、RXRα和β-cαtenin结合及人结肠癌细胞生长抑制方面的生物学特性。同时,采用“改造-评价-再改造-再评价”的循环模式,对高通量筛选后的类似物进行初步构效分析,并将这些不同衍生物间的功能学差异及官能团改变,反馈到下一代改造。至此,我们已经挑选出了两个,与黄连素相比溶解性更好以及对RXRα转录激活能力更强和抗癌效果更显著的黄连素衍生物Ber-122、Ber-125,为后续的药物分析及下一步的深入改造打下了基础。