小分子药物探针,是药物靶标蛋白发现和新活性分子发现的强有力工具。在保留药物分子活性基团的情况下,通过修饰引入特定的报告基团等片段,这样设计得到的分子不仅具有和药物分子相似的生物活性,而且还能通过化学生物学手段提供分子层面的海量活性分子与靶标蛋白之间相互作用的信息,从而进行靶标蛋白发现、确证研究或指导药物发现。设计合成一个有效的、理想的药物分子探针,关键两个前提:1.经过修饰后探针分子活性能够保持;2.有可供修饰的化学位点,甚至是多位点修饰。然而,现实研究中,由于化学合成的限制,目前并不是所有活性分子或药物分子都能有效的获得相应的探针分子。针对一些目前靶标蛋白未明确的重大疾病,开发新型、有效的药物探针分子进行靶标蛋白发现、确证研究,对于相关靶向药物开发具有重要意义。骨肉瘤是常见于发生青少年的骨恶性肿瘤,预后极差,目前常见的治疗方法为化疗、放疗,但对患者伤害极大,5年生存率不高;新兴的基因疗法和免疫疗法带了新的希望,但由于个体差异而存在着高风险。由于骨肉瘤目前靶标蛋白不明确,特别是对于转移性骨肉瘤,还没有相应的分子靶向药物开发。因此,开发一种抗骨肉瘤的小分子探针,发现、确证潜在的靶标蛋白,对于开发这类靶向研究具有重要的指导意义和实际应用价值。本论文在课题组前期通过表型筛选发现的抗骨肉瘤活性分子基础上,通过构效关系研究,确定了母体活性分子的药效活性基团,并结合这类化合物可多位点化学修饰的特点,设计、合成了系列含有标签配基的探针分子前体,构建了探针分子前体库;进而将这些探针分子前体分别与报告基团生物素和罗丹明连接,构建了一系列探针分子,初步探索了这些探针分子在发现抗骨肉瘤药物靶标蛋白中的可行性。论文还通过构建不同长度的连接链来研究连接链的长度对探针分子选择性影响。论文的第一章,介绍基于化学生物学的靶标蛋白发现技术,亲和层析与基于活性的蛋白谱技术,并且讨论了小分子探针技术及其分类,以及本论文的选题的设计思路。论文的第二章,我们依据先前对于α,β-二氨基酸酯及其衍生物的活性研究,进一步研究了当底物亚胺不带酚羟基时的三组份反应产物对人骨肉瘤SJSA-1细胞的抑制活性,根据所得活性数据总结了构效关系,确定了活性位点与多位点修饰的可行性。论文的第三章,根据α,β-二氨基酸酯及其衍生物的构效关系研究,我们设计了几种直接和报告基团（包括生物素和罗丹明）相连的小分子探针,构建了分子探针库,并且这些探针分子活性得以保持,优化了这类化合物的“点击”化学反应条件,这为我们之后细胞裂解液下的钓取蛋白的反应条件筛选奠定了基础。我们还设计了不同链长的连接基团,拟研究连接基团对探针分子的选择性影响。论文的第四章为实验部分。本课题是基于表型筛选发现含炔酰胺基的α,β-二氨基酸酯衍生物活性化合物出发,通过构效关系研究,从而设计合成了一系列的新型小分子探针,验证了这类多位点修饰的探针分子化学合成的可行性,为抗骨肉瘤药物探针分子、靶标蛋白确证及药物发现奠定了前期基础。