一、实验背景
前列腺癌是一种老年男性高发性疾病，是西方发达国家男性最常见的恶性肿瘤，男性癌症患者的第二大死因。近年来，在我国发病率也逐年上升，虽然中国是前列腺癌发病率较低的国家之一，但是近年来中国前列腺癌的发病率及死亡率呈现逐年上升，２００９年北京，上海、广州的 ＰＣａ 发 病 率 分 别 达 到 １９.３０/１０ 万 人/年、３２．２３/１０ 万人/年、 １７.５/１０ 万人/年已列为我国泌尿系肿瘤的第三位。治疗前列腺癌的药物研究已经成为了热点。目前，在治疗前列腺癌的方法中，雄激素剥夺疗法依然占据主流方法，但是部分患者在几年后会演变成去势抵抗性前列腺癌(castration －resistant prostate cancer，CrPC)，因此对接受 ADT 治疗后仍然进展的前列腺癌的发生发展形成了很多的观点，同时将此种前列腺癌称作为:雄激素非依赖性前列腺癌和激素难治性前列腺癌等。在近年来出现了另一种潜在的治疗方法，即诱导蛋白质降解。通过诱导雄激素降解来治疗前列腺癌，其中促进靶蛋白的泛素化和随后的降解进而达到抗肿瘤的效果成为了现在主流的研究方向。硫代乙内酰脲类AR拮抗剂是一种新型靶向药物，代表药物恩扎鲁胺。作为第二代雄激素受体拮抗剂药物，恩扎鲁胺可以诱导蛋白质降解进而减少雄激素对前列腺的致癌影响。这一创新的药物直接调控体内蛋白含量的策略极大拓展了潜在药物靶标的范围, 为创新药物研究提供了广阔的新思路
二、实验目的和意义
通过实验，对来得到一些有AR靶向降解活性的AR-PROTACs化合物。在以恩杂鲁胺作为雄激素受体的小分子配体为基础，发现一个到两个较为优良的，能够高收率合成AR-PROTACs化合物，能够高效与细胞靶点结合，降解靶蛋白来达到减少雄激素对靶器官的损害，达到抗癌的效果。
靶向治疗是通过对已知结构且有生物活性系列化合物(如一系列有相同药理作用的结构相似的化合物)进行化学信息学的计算, 选用适当的数学模型建立活性与靶向结合结构之间定量关系，通过合成底物和生物验证推测其可能的生物活性和药效。然后建立有效的药物浓度-药效模型，如果有新的底物结构的发现，且其结构功效已知，可以预测其生物活性与药效，也可以优化结构改变现有化合物的结构以提高其药效。这种方法广泛应用于药物、农药、化学毒剂等生物活性分子的合理设计。
意义在于通过开发靶向雄激素受体的小分子调控剂来定向抑制雄激素对前列腺的影响，并且替代传统的治疗方法，如手术或者化学阉割，减少对患者生理和心理的危害，并且防止趋势抵抗性前列腺癌，减少癌症复发的可能。
三、实验可行性分析
蛋白质降解的过程受体内复杂而精细的蛋白质质控系统调节。新合成的蛋白质需要有蛋白伴侣系统负责折叠成成熟蛋白, 进而发挥其特定的生物活性, 而未能正确折叠的蛋白则会被降解。因此, 通过抑制蛋白伴侣系统可以阻止蛋白质成熟, 促进未成熟蛋白降解,实现下调体内蛋白浓度的目的。细胞内的成熟蛋白的选择性降解主要由泛素minus;蛋白酶体系统 (UPS) 负责。蛋白质的泛素化是真核生物的一种重要的蛋白质翻译后修饰方式。其最主要的生物学功能为蛋白质降解的标签。泛素化的蛋白可被 26S 蛋白酶体识别而降解。蛋白质的泛素化过程由一系列酶促反应(E1→E2→E3) 精细调节, 其主要过程是将泛素通过异肽键连接到底物的赖氨酸残基上 , 然后泛素E1 活化酶借助 ATP 供能, 将泛素的 C 端活化, 接着活化的泛素被转移至 E2 转移酶上, E3 连接酶负责将活化的泛素转移至目标蛋白, 使需要被降解的蛋白泛素化, 继而被蛋白酶体识别而降解。泛素分子结构中含有 7 个赖氨酸 (K6、K11、K27、K29、K33、K48 和 K63) 和 1 个位于 N 端的甲硫氨酸(Met1)。现有研究表明, 这 7 个赖氨酸残基的侧链氨基和 N 末端的游离氨基都可以发生泛素化从而延伸泛素链。其中 K48 位多聚泛素化修饰与蛋白质降解紧密相关。在整个泛素化系统中, E1 酶的个数仅为2 个, E2 酶的总数在 30～40 之间, 而 E3 酶则有数百个。
该系统的关键步骤是泛素 E3 连接酶对目的蛋白的选择性泛素化, 泛素化的蛋白可被蛋白酶体识别和降解。因此, 利用泛素 E3 连接酶选择性地对靶标蛋白泛素化标记是实现特异性诱导靶标降解的最优路径。
四、实验工作计划
