核受体(Nuclear Receptor,NR)是多种生理过程的重要调节者,孤儿核受体(Orphan Nuclear Receptors,ONRs)家族作为核受体家族中的重要成员之一,对糖尿病、肿瘤、免疫相关疾病、代谢性疾病等多种重大疾病有显著的调控和治疗作用。维甲酸相关孤儿受体(Retinoic Acid Related-Orphan Receptors,RORs)家族是孤儿核受体家族中的成员之一,该家族中包含RORα、RORβ和RORγ3种亚型。其中,RORα是该家族中最早被发现的成员。RORα蛋白在视网膜、骨骼肌、大脑、胸腺、肝、肺、肾和脂肪等多种组织中表达。它与前列腺癌、卵巢癌、肝癌、食管癌等癌症的发生发展密切相关,对小脑发育、淋巴细胞发育、昼夜节律等生理过程也有重要的调控作用。此外,在2型糖尿病、脂质代谢异常等疾病的治疗中也发挥关键作用。因此,RORα的研究具有重要意义。以RORα作为靶点筛选特异性小分子调节剂(包括:抑制剂和激动剂),将会为多种疾病的治疗提供潜在的候选药物。目前,针对RORα相关的特异性小分子抑制剂的筛选方法较少,现有的高效高特异性调节剂也寥寥无几。因此,针对RORα建立小分子调节剂的筛选与评价方法具有重要的意义。本研究主要目的是通过Luciferase和AlphaScreen等实验手段构建高效、快速可靠的药物筛选平台,并在此基础上发现RORα的靶向小分子抑制剂与激动剂。前期利用分子对接技术对SPECS、Chem Div、Lifechemicals和ChemBridge化合物库中数万个化合物进行虚拟筛选,从中挑选出对接评分(Glide Score)在-5~-6分的近400个化合物进行购买。利用所建立的生物活性筛选平台,采用Luciferase实验与AlphaScreen实验,从该400个化合物中最终获得了6个效果较好的RORα小分子抑制剂:E168、F79、F81、F85、F91和F91。依照此方法筛选到的活性小分子还需要进行蛋白与小分子共结晶实验,以便获得蛋白与活性小分子的真实结合模式,提供化合物与蛋白高结合活性的结构基础,也为进一步基于结构的改造优化提供指导。本论文还对化合物与RORγ和RORα开展了共结晶实验,通过大量实验条件的筛选,获得了RORγ与其活性小分子的复合物晶体。鉴于RORγ与RORα具有很高的序列和结构同源性,该RORγ与其活性抑制剂——XCD38的复合物晶体结构,为后续RORα小分子调节剂的发现和设计提供了理论基础和有力的指导。
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