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GPR119调节剂与糖皮质激素受体拮抗剂的筛选与药理学研究认领

作者：

张盟

学位授予单位：

中国科学院大学

摘要：

本论文包括三部分工作：第一部分围绕G蛋白偶联受体119(Gprotein-coupledreceptor119，GPR119)建立细胞水平的激动剂及正向变构调节剂高通量筛选模型，通过大规模筛选发现一个小分子激动剂，并进行了细胞水平的功能验证，最后应用糖尿病db/db小鼠初步研究了体内药效。第二部分涉及一个糖皮质激素受体(Glucocorticoidreceptor，GR)拮抗剂的分子与细胞药理学研究，以及通过构效关系分析和结构优化改造发现的一个活性更好的衍生物。第三部分介绍了应用结核杆菌二氢叶酸还原酶(DHFR)的分子水平筛选模型和高通量筛选发现的DHFR特异性小分子抑制剂。　　糖尿病是一组由遗传和环境因素共同作用引起的临床综合征，主要包括1型(Type1diabetesmellitus，T1DM)和2型糖尿病(Type2diabetesmellitus，T2DM)这两种类型，其中以T2DM最为普遍，症状主要表现为胰岛素抵抗及胰岛β细胞功能障碍。GPR119是一个通过基因组测序、序列比对分析发现的一个孤儿受体。该受体被激活后，可以发挥治疗糖尿病的作用。由于GPR119主要与Gs蛋白发生偶联，我们建立了基于萤光素酶报告基因的细胞水平筛选系统，旨在寻找GPR119的小分子激动剂或正向变构调节剂。通过对320000个化合物的筛选，找到了一个结构新颖的小分子激动剂MW1219。MW1219可以剂量依赖性的刺激cAMP产生以及下游萤光素酶的表达。在功能细胞株Min6和GluTag上，MW1219可以特异性地通过GPR119途径刺激胰岛素和胰高血糖素样肽-1的分泌。当GPR119的表达水平被siRNA下调后，MW1219的促分泌功能也相应减弱。给予雄性db/db小鼠MW1219(100mg/kg、每日一次灌胃给药)连续6周治疗后，其空腹血糖和糖化血红蛋白水平较之未治疗组明显降低，外周血胰岛素含量显著升高，糖耐量也有所改善。糖皮质激素受体是核受体超家族的成员之一，为配体激活的转录因子。糖皮质激素主要通过与受体结合发挥代谢调节作用。库欣氏综合症和一些长期接受糖皮质激素治疗的患者体内糖皮质激素的水平异常升高，严重时则出现糖尿病、血脂异常和肥胖等代谢紊乱症状。NC3327是前期经过高通量筛选获得的一个糖皮质激素受体小分子抑制剂。研究表明，NC3327可以与地塞米松竞争性结合糖皮质激素受体，抑制前者诱导的基因表达，但对糖皮质激素受体本身没有激动活性。NC3327也不能诱导糖皮质激素受体从细胞质向细胞核的转移。然而，NC3327可以下调肝细胞HepG2内糖异生的关键性限速酶PEPCK和G6pase的表达，降低TAT酶的活性，而对NFκβ无抑制活性。对NC3327开展的一系列结构优化改造产生出一个活性明显改善的衍生物YZ105。该化合物不仅可以阻断肝糖异生，而且能够拮抗地塞米松诱导的3T3-L1前脂肪细胞分化作用。综上所述，NC3327和YZ105都是糖皮质激素受体的“竞争性”拮抗剂，对于库欣氏综合症引发的代谢紊乱也许具有潜在的治疗效果。二氢叶酸还原酶是结核分枝杆菌生命活动中不可或缺的蛋白酶，主要参与核苷酸和蛋白质生物合成等重要的生命活动。因此，针对此酶开发抑制剂有望找到治疗结核病的新药。通过将二氢叶酸还原酶反应与一个产生荧光产物的反应相偶联，建立了高效稳定的筛选模型。经过大规模筛选，发现了三个可抑制二氢叶酸还原酶活性的小分子化合物，其中一个化合物的抑制活性对二氢叶酸还原酶呈现高特异性。

摘要译文

关键词：

2型糖尿病; G蛋白偶联受体; 正向变构调节剂; 糖皮质激素受体; 结核分枝杆菌

学位年度：

2012

学位类型：

博士

学科专业：

药理学

导师：

王明伟

中图分类号：

R587.1[糖尿病⑨];R965[实验药理学]

学科分类号：

100201[内科学];100109[医学药理学];100603[中西医结合药学];100706[药理学]