一、课题简介
组蛋白乙酰化是表观遗传研究的重要组成部分，是翻译后修饰(PTM)的重要方式。Bromodomain(BRD)是一类能够特异性识别组蛋白中乙酰化赖氨酸(KAc)的保守蛋白结构域，通过与乙酰化赖氨酸结合促使染色质重塑因子和转录因子等相关蛋白富集于特定的基因转录位点，改变RNA聚合酶Ⅱ的活性，调节基因的转录表达。BRD存在于多种表观遗传调控蛋白中，包括转录激活因子、组蛋白乙酰化转移酶( HAT) 以及染色质等。BRD蛋白不仅单独存在，而且常与其他组蛋白密码解读蛋白结构域相连，例如PHD，这些结构域通过协同方式调节基因转录、细胞周期以及细胞凋亡。另外，BRD的功能失调可引起癌基因异常表达与肿瘤形成。
BRD家族共包含61种BRD蛋白，可根据其母蛋白分为8个亚型。1，组蛋白乙酰化酶类，如GCN5、PCAF等；2，Bromodomain and extraterminal(BET)家族，如BRD2、BRD3、BRD4和BRDT；3，ATP依赖的染色质重塑复合物的因子，如Swi2/Snf2、BAZ1B等；4，解旋酶类，如SMARCA等；5，甲基转移酶类，如MLL、ASH1L等；6，转录辅激活因子类，如TRIM/TIF1等；7，调节酶类，如TAF1等；8，核骨架蛋白类，如PB1等。研究表明，大部分BRD蛋白都在调控如组蛋白乙酰化酶、依赖ATP的染色质重塑、甲基化转移酶和转录激活因子等基因转录过程中发挥重要作用，并与肿瘤、神经紊乱、炎症、肥胖和心血管疾病等疾病的发生密切相关。
BET家族是BRD蛋白家族的一部分。它们与其他的BRD蛋白的不同之处在于它们有两个在序列上高度保守的N端和一个C端结构域。研究表明，BRD4蛋白在基因表达的M、G1期结合于转录的开始位点，影响有丝分裂进程。BRD4蛋白同时也是转录延伸的关键性介质，用于吸附正电性的转录延伸因子（P-TEFb）。细胞周期蛋白激酶9是转录延伸因子（P-TEFb）的核心部分，它是治疗慢性淋巴细胞性白血病的一个常用靶点。BRD4将转录延伸因子吸附至有丝分裂染色体上，从而促进了促生长基因的表达。同时，组合实验证明，BRD4蛋白还参与HIV、EBV、HPV等病毒的转录调控。此外，BET蛋白家族被发现与多种恶性肿瘤的发生发展相关。BET 包括广泛表达的BRD2，BRD3，BRD4 及正常情况下仅表达于睾丸组织的BRDT。该家族直接调节MYC 家族基因表达，而MYC 扩增或过表达在多种血液肿瘤和癌、胃癌、乳腺癌等实体肿瘤中均为常见突变。此外，BRD3、BRD4 还被发现参与恶性肿瘤中睾丸核蛋白基因（NUT 基因）相关融合基因的形成。
研究证实，人类许多疾病的发生都与BET蛋白有着密切的关系，例如淋巴细胞诱导的B细胞淋巴瘤中BRD2出现过度表达，BRD3/BRD4的BRD编码区与NUT(睾丸中的核蛋白) 基因染色质易位形成BRD-NUT融合型原癌基因导致中线癌发病; 同时研究发现，在造血系统肿瘤包括AML、Burkitt淋巴瘤、多发性骨髓瘤以及B细胞急性淋巴性白血病的模型中，通过干扰BRD4与癌基因MYC的结合可以抑制MYC的表达。因此，BET蛋白家族由于在抗炎和抗肿瘤方面的潜在价值，引起了各大制药公司和科研机构的极大关注，BET bromodomain已日益成为表观遗传领域内的重要靶标之一
二、研究目标
一些已知的作用于bromodomain的小分子抑制剂实际上是模拟乙酰化赖氨酸结合于KAc识别区域。这些化合物都有一个共同的特点，它们都可以与BRD4的Asn140残基形成氢键，并且通过水分子与Tyr97残基也形成氢键，如JQ-1、I-BET762中的三氮唑，I-BET151中的恶唑。所有的化合物都有一个刚性的平面结构，充当结构平台。都带有一些疏水基团，可以与蛋白中相应的口袋（如WPF区域）通过疏水性相互作用来结合。有前人发现黄酮类药物对BET-BRD靶点有抑制作用，本课题组从该结论出发，根据电子等排原理对化合物结构进行优化，以喹诺酮为骨架设计BET-BRD抑制剂，以期有更好的生物活性。本课题研究该BET-BRD抑制剂合成中间体环内酰胺的结构与合成路线。
环内酰胺中间体
三、研究思路
参考文献
