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微管广泛存在于真核生物的细胞中,并与肿瘤细胞的发生和发展有着非常密切的关系。它也被认为是化疗药物治疗癌症的一个有吸引力的靶点。本课题组在前期工作的基础上设计合成了一批新型吲哚类衍生物,选取活性最优化合物2803研究其对胃癌细胞MGC803的作用机制。本文的主要研究如下:1.用MTT法检测化合物2803对人食管癌细胞(EC109)、人前列腺癌细胞(PC3)和人胃癌细胞(MGC803)的抗增殖活性。结果显示,2803对MGC803的作用最为显著,其IC50为1.59μmol/L。2.为了验证化合物对微管蛋白的抑制作用,我们用免疫荧光、免疫印迹和分子对接技术分别试验。免疫荧光结果发现,随着2803浓度的增大,解聚微管的能力逐渐增强,2μmol/L时纺锤体已无法形成;EBI结果显示,一定浓度下经过2803作用后可以竞争性结合秋水仙碱位点;利用MOE进行1SA0分子对接,结果表明2803能够占据秋水仙碱的结合位点,与微管蛋白形成良好的相互作用。3.进一步探索2803作用于细胞的死亡方式,流式细胞术检测结果显示,在浓度为2μmol/L时化合物诱导MGC803的凋亡率已达到65.2%。DAPI染色后出现显著的核变化,如破碎和凝结。彗星实验中,彗星的尾长出现明显变长。这些结果都表明了2803作用细胞后凋亡的存在。在Western Blot检测中,抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-xl出现下调,而促凋亡蛋白Bax上调,两名执行者Caspase-3/7和其底物蛋白PARP也明显被剪切。另外,死亡受体DR5和激活的Caspase-8均出现上调。这些结果说明了2803通过外源和内源联合途径诱导细胞凋亡。4.由于DR5的积累,猜想2803作用于MGC803可能与NEDDylation有关系。在NEDD8结合测定中,发现Ubc12-NEDD8、NAE1-NEDD8和Cullins-NEDD8都被2803抑制。接着我们又检测了NEDDylation调控的周期蛋白p21的表达,结果显示它有很大程度的积累。5.P21的积聚可以诱导细胞周期的阻滞。首先从流式结果看2803确实剂量依赖地阻滞细胞周期,G2/M期的百分比从20%上升到60%。克隆形成实验结果发现,实验组细胞集落明显依次减少。但是Western Blot的结果显示,影响G2期的蛋白并没有降低,而与M期有关的蛋白磷酸化Histone H3明显上调,说明2803可以抑制细胞增殖且阻滞周期在M期。6.MAPK是参与细胞增殖的一条重要信号通路。它主要有3条途径,检测结果显示p-c-Jun不受2803调节,而ERK和p38途径均受到抑制。其中ERK途径抑制最为明显,检测ERK途径的上游蛋白发现c-Raf,MEK1/2,ERK1/2都被抑制而起始的Ras不受影响。在进一步检测中发现,2803可以直接与Ras相互作用。这说明2803是通过与Ras互作,影响Ras对Raf的磷酸化,从而抑制下游MEK1/2和ERK1/2的活化,从而导致细胞增殖抑制。综上所述,吲哚类衍生物2803可以作为潜在的微管蛋白抑制剂用于靶向的抗肿瘤研究。另外,它可以抑制MGC803的NEDDylation过程,并通过与Ras相互作用抑制MAPK的ERK途径。最终化合物2803通过诱导胃癌细胞MGC803的凋亡和抑制其增殖来发挥抗肿瘤作用。