传统药物研发是一项周期长、成本高和高风险的系统工程。药物化学工作者们一直努力寻求低成本、高效率地发现先导化合物以加速药物研发。近年来,DNA编码化合物库技术（DNA-enconded chemical library technology,DELT）因其强大的技术优势成为药物研发领域的热门技术,给传统药物研发带来了颠覆性的变革。掌握并应用颠覆性和前沿性技术进行新药研发,是推动我国医药研发由仿制向创制、医药产业由大国向强国转变的动力。本研究的目的是建立DNA编码化合物库技术平台并利用该技术进行药物发现研究。受生活环境、方式的变化和生存压力的增大等客观因素的影响,癌症的发病率不断上升。目前的抗肿瘤药物还无法满足临床用药需求,因此亟需针对确证癌症靶点进行抗肿瘤药物研发。组蛋白去乙酰化酶6（HDAC6）,在表观遗传学可逆性调控及细胞生命过程中发挥重要的作用。研究发现HDAC6通过多种途径参与肿瘤疾病的发生与发展中,被认为是极具前景的抗肿瘤药物研究靶标。由于HDAC家族成员较多,选择性HDAC6抑制剂研究极具挑战。同时异羟肟酸类抑制剂存在许多缺陷,影响了抑制剂在临床上的广泛应用。非异羟肟酸类HDAC6抑制剂研究需要另辟新径。为了发现新颖的选择性HDAC6抑制剂,本研究利用DNA编码化合物库技术,开展了选择性HDAC6抗肿瘤抑制剂的探索研究,期望发现新型的HDAC6选择性抑制剂,为抗肿瘤药物研发做出一定贡献。搭建DNA编码化合物库技术平台以DNA引物Head piece（HP）为起始原料,经酰胺化、脱Fmoc和T4 DNA连接酶连接反应制备得到构建DNA编码化合物库所需的起始物料AOPHPP。经制备液相色谱纯化,纯度达到90%。不同结构类型的化学小分子砌块是DNA编码化合物库中化合物合成所需的原料。根据设计的DNA编码化合物库我们挑选并购买了5类小分子砌块作为构建DNA编码化合物库的构建元件,其中包括70种Fmoc-氨基酸、40种胺类、40种羧酸类、40种卤代芳烃类和60种硼酸或硼酯类化合物。为增加DNA编码化合物库的结构多样性,我们设计并合成了50多种具有垂直结构的母核骨架。部分母核骨架获得了合适的单晶,利用X-ray单晶衍射确证了近20种母核骨架的晶体结构。DNA编码化合物库构建中是利用DNA兼容性反应将小分子砌块转变成最终的小分子化合物的。因此,我们以HP为底物尝试了酰胺化、硝基还原、磺胺化反应、亲核取代、亲核加成、亚胺还原、Suzuki等DNA兼容性反应,并得到合适反应条件,并对部分构建元件进行了筛选,剔除反应较差的构建元件。建立了HPLC分析方法、HPLC-MS方法和琼脂糖凝胶电泳方法,对DEL库的构建进行质量监控。构建帕比司他衍生物DEL库和新结构类型的DEL库以2-甲基吲哚-5-羧酸乙酯、吲哚-2-乙酸甲酯,2-甲基-5-溴吲哚为原料,合成得到3个母核,构建了具有15300个分子的帕比司他衍生物DEL库,用于活性筛选。利用设计、合成的50种母核构建了非异羟肟酸类DEL库:三维DEL库（12万分子数）和DEL四维库（600万分子数）。重组表达了HDAC6蛋白,并对构建的DNA编码化合物库进行验证及药物筛选。合成了6个苗头化合物,并进行了活性测试。结果显示,6个帕比司他衍生物对HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC6和HDAC8亚型的抑制IC50都在纳摩尔水平,而对HDAC4、HDAC5、HDAC7和HDAC9亚型抑制作用明显减弱。其中化合物6对HDAC6的抑制作用(IC50=6.0 n M)与上市药物帕比司他(IC50=7.2 n M)在同一水平。评价了6个目标物对HL60、Hela和RPMI8226三株肿瘤细胞株的体外抗肿瘤活性。体外抗肿瘤实验显示化合物7对HL60的抑制作用最好,IC50=0.9μM;6对HL60的IC50=5.5μM。化合物对RPMI8226肿瘤细胞的抑制作用IC50在1.4μM～7.6μM之间,其中6对RPMI8226的IC50=1.4μM。化合物对Hela肿瘤细胞的抑制作用较差。结论本研究建立了DNA编码化合物库技术平台,构建了帕比司他衍生物DEL库和非异羟肟羧DEL库并对HDAC6蛋白进行筛选,成功得到了在酶水平实验上活性极强的HDAC6抑制剂6。化合物6可以作为先导化合物进行进一步的结构优化研究。从非异羟肟羧DEL库中筛选得到了骨架新颖的苗头化合物,为HDAC6抑制剂的研发奠定一定基础。