开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
一、课题背景
当今社会,癌症已成为全球第二大死亡原因和主要公共卫生问题[1]。聚焦肿瘤治疗方法,研发新型药物是我们缓解和治愈肿瘤患者病情的方式之一。
肿瘤细胞相较于正常细胞具有增殖异常的特点,其有丝分裂周期相较于正常细胞明显更短,癌细胞内的微管活动更加活跃。微管(microtubule)是细胞中普遍存在的一种具有中空管状特点的纤维结构,具有解聚和聚合的动力学特征,在真核细胞细胞骨架中呈现动态平衡,对细胞的有丝分裂、维持形态、胞内运输、信号转导等方面起到重要的作用[2]。因此,抑制微管解聚或聚合的能力,就可以在一定程度上抑制肿瘤细胞的生长,从而达到治愈癌症的目的。
微管主要是由alpha;-微管蛋白(alpha;-tubulin)和 beta;-微管蛋白(beta;-tubulin)组成,两者各含一个GTP位点影响着微管的动力学平衡。在微管相关蛋白(microtubule associated proteins,MAPs) 的保护下由alpha;和beta;-微管蛋白聚合而成的二聚体不断重复并头尾相连组成原纤维。形成13根原纤维后,进行平行组合,合拢成为微管壁,从而形成一段具有极性的外径24 nm、内径15nm和壁厚5 nm的微管[3]。
Figure 1 微管的结构与组成
微管蛋白抑制剂可以根据作用机制分为两大类:(1)抑制微管聚合;(2)抑制微管解聚。其亦可根据结合位点的不同,将微管蛋白聚合抑制剂分为:结合于秋水仙碱结合位点和结合于长春碱结合位点的抑制剂;将微管蛋白解聚抑制剂分为:结合于Laulimalide结合位点和结合于紫杉烷结合位点的抑制剂[3]。其中作用于秋水仙碱结合位点的微管主要通过与beta;-微管蛋白上的氨基酸残基1~46和214~241发生相互作用,使得beta;亚单位GTP的水解被抑制,进而抑制微管的聚合[5]。
Figure 2 秋水仙碱结构以及微管结合方式
