抗EV71 3C蛋白酶的含脂肪族侧链的己内酰胺环类抑制剂的设计与合成

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人类肠道病毒属于小核糖核酸病毒属,包括200多个与医学相关的病毒。感染不同亚型的肠道病毒会表现出不同的症状,其中EV71是引起手足口病的主要病原菌,感染严重的患者还会表现出一些与中枢神经系统相关的疾病,如无菌性脑膜炎、心肌炎、脊髓灰质炎样麻痹等。自从1974年首次报道以来,EV71的感染在世界范围内爆发严重,在经济与政治上都造成了很大的冲击,因此引起人们的广泛关注。在我国,手足口病曾在我国多省市爆发过数次流行,严重威胁着人们的健康,但目前仍没有专一特效的药物治疗EV71引起的疾病,疫苗还处于临床研究阶段。  病毒蛋白的加工过程主要依赖3C蛋白酶,它同时具有蛋白水解酶以及结合RNA的活性。EV713C蛋白酶有着类似其它小RNA类病毒的糜蛋白酶样折叠,同时还含有特殊的β-折叠,Gly123和His133控制了β-折叠的灵活性。结构突变学研究表明上述2种铰链残基与蛋白酶的水解活性之间存在着紧密的联系。3C蛋白酶晶体学研究表明酶的活性中心包括His40、Glu71以及Cys147三种氨基酸残基。  本课题选取EV713C蛋白酶为靶点,模拟鼻病毒的有效抑制剂的设计方法,对AG7088的P1、P2、P3以及P1□四个位置进行改造。其中P1□继续沿用化合物10b的醛基部分;P1作为核心骨架,是模拟谷氨酰胺的环内酰胺的所在位置,研究表明,P1位可以是五元、六元环等,本课题选择六元环为骨架;P2位置选取苯丙氨酸片段;通过对P3位置进行不同基团的取代,合成出一系列具有环己内酰胺环的醛类化合物,并对其进行活性测试,其中P3位为正丁酸时显示了较好的活性,其IC50为0.76μM。这为继续寻找有效的抗EV713C蛋白酶的抑制剂提供了很好的基础。
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