Bromodomain(BRDs)是一种约含110个氨基酸的溴蛋白质功能结构域,能够特异性识别乙酰化赖氨酸的保守蛋白结构域,参与组蛋白乙酰化信号的传递,进而调控基因转录,人类许多疾病的发生都与BET蛋白有着密切的关系。其中溴结构域识别蛋白4(BRD4)通过正性转录延伸因子调控转录延长,是转录延伸的关键介质;结合转录起始位点影响有丝分裂,其表达失调与多种癌症相关。针对此蛋白的靶向药物,与乙酰赖氨酸识别序列竞争结合,可诱发肿瘤细胞的凋亡和增殖减缓以达到抗癌的目的。所以,研究BRD4蛋白质的抑制剂成为近年来生物化学领域的一大热点。但目前只有少量相关抑制剂被报道,且结构类型也比较单一。基于片段的药物设计(FBDD)是一种将随机筛选和基于结构的药物设计结合的药物发现新方法。基于片段的药物设计已在多个实验室中应用,并已产生进入临床试验的药物。生物膜干涉技术(BLI)是全球增长最快的非标记(label-free)检测技术,可实时监控整个分子间的结合过程,并计算出分子之间的亲和力(KD)、结合速率(ka)、解离速率(kd)等重要数据,可提供实时的、非标记的分子间相互作用及含量检测信息。本研究利用“基于片段的药物设计”思想,首先使用生物膜干涉技术筛选出结合活性较高的五个小分子,作为与蛋白质共晶的初始化合物。本实验筛选了能产生分辨率优于1.2埃的蛋白-化合物复合物晶体的结晶条件。X-射线衍射方法是研究分子结构最有效和最精确的方法,通过共结晶的方法,靶蛋白可以快速识别并结合活性片段,其三维结构可通过X-射线衍射晶体技术快速测定解析出来,结合位点信息明确。本实验通过X-射线衍射方法得到高分辨率晶体结构,研究化合物与蛋白质的结合特性,在此基础上设计和改造化合物,系统研究化合物结合规律,最终将设计出具新型结构的高活性、高特异性抑制剂,并为针对此蛋白的靶向药物设计提供理论指导。