癌症作为全球死亡率最高的非传染病之一,严重影响人们的健康和寿命。目前,癌症的大部分临床用药具有较大的毒副作用,因此,新型抗肿瘤靶标及药物的相关研究一直是科学家们关注的焦点。经研究发现,癌细胞增殖过程中,葡萄糖的消耗量大大增加,同时糖酵解途径的代谢通量提高,人体果糖1,6-二磷酸醛缩酶（简称Aldolase）作为糖酵解过程中重要的调控酶是潜在的新型抗肿瘤靶标。Aldolase包含三种同工酶:ALDOA、ALDOB和ALDOC,它们在人体内分布不同,但同源性高（大于65%）。为此,本文拟以双硫仑和苯并异噻唑酮类化合物为探针分子,研究这两类化合物对Aldolase的抑制活性及其构效关系,探究它们的抑制机理。本文主要研究工作如下:1、基于老药新用策略发现戒酒药双硫仑和杀菌剂福美双在ALDOB上表现出良好的抑制活性（IC50分别为3.69μM,4.50 μM）,且具有一定的抗癌细胞增殖活性。以双硫仑为分子探针,通过LC-MS和突变体等实验手段发现双硫仑与ALDOB上活性半胱氨酸（C335和C360）共价不可逆结合。分子动力学结果表明双硫仑共价作用于C335和C360上后,会使得ALDOB的底物空腔发生变构,从而抑制酶催化底物的活性。2、本文研究了具有抗炎作用的Ebselen在ALDOA上抑制作用,实验结果表明Ebselen对ALDOA有很好的抑制活性（IC50=0.15 μM）。为了进一步提高其抑制活性,基于其基本骨架改造得到一系列苯并异硒（噻）唑酮类化合物,优化后得到化合物25（IC50=27 nM）。定点突变实验、LC-MS结果和SDS-PAGE结果表明此类化合物共价作用于ALDOA的半胱氨酸上。进一步研究发现苯并异硒唑酮类化合物与半胱氨酸的结合能力强,选择性差。因此我们以苯并异噻唑酮类化合物41为分子探针,发现其作用机理主要是共价不可逆结合C72和C338,与附近氨基酸残基形成疏水和氢键相互作用;与此同时,通过变构作用影响C-尾端的构象来抑制酶活。为了进一步探究该类化合物的生物活性,我们测试了该类化合物对癌细胞增殖的影响,结果表明化合物在ALDOA上的抑制活性与抗肿瘤增殖数据具有一致性。令人振奋的是,我们发现化合物43有良好的抗肿瘤增殖效果（与商品化药索拉菲尼的效果相当）,且细胞毒性更小。综上所述,本文以糖酵解途径中的关键酶Aldolase为靶标,运用多种实验手段初步探究了双硫仑和化合物41在Aldolase上的共价作用机理,同时初步研究了化合物的抗肿瘤活性,为靶向Aldolase抑制剂的设计打下了前期的基础,为癌症的分子靶向治疗提供了新思路。