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泛素化特异性蛋白酶7(USP7,也被称为HAUSP)是一种在体内大量存在的去泛素化酶(deubiquitinatingenzymes,DUBs),USP7能够有效逆转泛素化,使得底物蛋白不被泛素化降解,如USP7可以稳定MDM2的表达。经实验研究证明,USP7在细胞内可以形成USP7-MDM2-p53信号通路,即抑制USP7的过表达,进而使其下游蛋白MDM2被泛素化降解,抑癌因子p53就会随之增多,抑制癌细胞的增殖。文献报道,USP7在多种癌症中高表达,如多发性骨髓瘤、肺癌、宫颈癌以及前列腺癌等,USP7成为潜在抗肿瘤靶点之一。本课题组基于文献调研,以文献报道的USP7抑制剂(化合物SM-1)作为模板骨架,设计合成新型的USP7抑制剂。一、USP7抑制剂的设计以化合物SM-1为模板化合物,借助计算机模拟分析,发现以下几类化合物表现出良好的潜在USP7抑制活性。①通过2-羟基丙基类链状结构替代4-羟基哌啶环;②通过生物电子等排原理,使用羰基哌啶或羰基哌嗪替代4-羟基哌啶环;③3-哌啶结构片段替代原模板化合物中的4-羟基哌啶结构。二、USP7抑制剂及阳性化合物合成及活性评价依据计算模拟分析结果,共设计合成了 26个新化合物,同时合成了消旋的阳性对照化合物30,并评价了目标化合物对USP7的抑制活性。USP7抑制活性评价结果及构效关系分析表明,模板化合物中的哌啶环分别被2-羟基丙基类链、羰基哌啶或羰基哌嗪以及3-哌啶结构替代后,大部分化合物对USP7抑制活性大幅度降低,在测定的浓度范围内没有表现出抑制活性或者很低的抑制活性。活性最好的化合物Ⅳ-5在50μM对USP7的抑制率仅为40.99%。上述结果表明,在该类USP7抑制剂中4-羟基哌啶环扮演关键作用。三、荧光探针的设计合成及活性评价结合USP7抑制剂的评价结果发现,该类抑制剂特异性强,仅有微小的改变,就会导致失活。为了进一步研究阳性化合物30与USP7的结合模式,同时也为下一步做USP7降解剂奠定基础,于是基于抑制剂和阳性对照的设计合成基础,设计了荧光探针。以阳性化合物30作为USP7的配体,选择FITC作为发光基团,选择适当长度的链状结构作为Linker,合成了 2个荧光探针,并表征了其结构和初步的光学性质,遗憾的是在USP7抑制作用评价中,探针分子并没有表现出USP7抑制活性。综上所述,基于模板分子,借助计算机模拟设计合成了 28个新化合物和2个探针分子。经初步的USP7抑制活性评价及构效关系分析发现,该类USP7抑制剂中4-羟基哌啶环扮演关键作用,当模板化合物中的哌啶环分别被2-羟基丙基类链、羰基哌啶或羰基哌嗪以及3-哌啶结构替代后,大部分化合物对USP7抑制活性大幅度降低,在测定的浓度范围内没有表现出抑制活性或者很低的抑制活性。合成的探针分子表现出了良好的光学性质,但是没有表现出USP7抑制活性。