毕 业 生 开 题 报 告
课题：HIF-1alpha;/p300蛋白-蛋白相互作用小分子抑制剂的设计与合成
文献综述：
肿瘤细胞在快速增殖的过程中需要消耗大量的氧气，导致肿瘤组织因为血氧供应不足而逐步形成慢性缺氧的微环境。为了应对这种缺氧的微环境，肿瘤细胞会针对性的进行自我调节，通过一系列信号通路调控肿瘤细胞的能量代谢、血管生成、增殖与存活、入侵与转移等行为。其中，缺氧诱导因子(hypoxia-induced factor, HIF)是肿瘤细胞在缺氧环境下调控这些信号通路的关键蛋白之一。
HIF有三种亚型：HIF-1，HIF-2，HIF-3。HIF-1被认为是激活缺氧应答基因转录的主要信使。HIF-1是由HIF-1alpha;和HIF-1beta;两个亚基异二聚化而形成的蛋白，它在肿瘤中的活性取决于HIF-1alpha;的可利用性。与组成性亚基HIF-1beta;不同，HIF-1alpha;是氧依赖性性亚基，在细胞中表达水平较低，在常氧条件下能被快速降解，主要是通过氧依赖的脯氨酰羟化酶将HIF-1alpha;中的两个脯氨酸残基羟化，进而与pVHL肿瘤抑制蛋白结合，从而招募泛素连接酶E3，引发泛素介导的蛋白酶体的降解。pVHL途径并不是唯一的HIF-1alpha;降解途径，它还可以通过招募hDM2泛素-蛋白连接酶从而与肿瘤抑制蛋白p53相互作用，导致蛋白酶体的降解；同时Hsp90可以直接与HIF-1alpha;作用促使其构象改变，从而抑制HIF-1alpha;与HIF-1beta;的结合。但在缺氧肿瘤细胞中，由于HIF-1alpha;的降解速率降低从而积聚，其转移至细胞核与HIF-1beta;形成异源二聚体，并与转录共激活因子p300发生相互作用。HIF-1二聚体/ p300复合物结合到DNA的缺氧反应元件（HRE）上，引起大量的下游基因转录并表达相关蛋白。目前已经发现了超过100个基因受HIF-1alpha;的转录调控，这些基因编码蛋白的功能涉及诸多方面，包括: (1)能量代谢调控;(2)血管生成; (3)细胞增殖与存活; (4)迁移与入侵等。近年来，HIF-1alpha;抑制剂的研发已引起了全球制药企业和研究机构的重视。尽管如此,选择性高、活性良好的HIF-1alpha;抑制剂仍不多见，究其原因，主要存在以下几个问题:(1)多是间接性抑制HIF-1alpha;信号通路，活性低且特异性差; (2) HIF-1alpha;的表达受多条信号通路控制，因此单独抑制HIF-1alpha;容易引起其他通路的反馈调节，从而发生耐药性等问题;(3)HIF-1alpha;抑制剂多为天然产物、类天然产物或为多肽及肽衍生物，选择性低，理化性质较差，缺乏成药性。
多维NMR 揭露HIF-1alpha;/p300复合物结合时，HIF-1alpha;羧基端C端反式激活区的三个不同的螺旋区域包围着p300的CH1结构域，其中的螺旋2和3是关键的结合区域。通过计算丙氨酸扫描诱变的方法来确定HIF-1alpha;的关键结合残基，螺旋2的Cys800和Asn803残基在HIF-1alpha;/p300的结合中扮演着重要角色，螺旋3的Leu818，Leu822，Val825，Asp823和Gln824残基，在此蛋白-蛋白相互作用中也同样重要。利用肽和Adhiron噬菌体展示技术探索HIF-1alpha;/p300的结合界面，证明螺旋3（HIF-1alpha;786-826）是HIF-1alpha;最重要的区域。
生物学研究表明HIF-1alpha;与p300的结合对HIF-1二聚体的转录调控功能有重要作用，因此阻断HIF-1alpha;与p300的相互作用有可能是一种有效的抑制HIF-1的策略。HIF-1alpha;主要是通过三个alpha;螺旋与p300结合，其中螺旋3中的残基贡献最为显著，因此通过模拟该alpha;螺旋并保证关键残基相对位置和构象而形成的小分子化合物可以用于靶向抑制HIF-1alpha;/p300的相互作用。
为了解决这些问题，迫切需要提高抑制剂对于HIF-1alpha;的亲和力和选择性。抑制HIF-1alpha;功能的小分子化合物有被发展成为新型抗癌药物的潜力，因此一直是新型抗癌药物研究的热点。在这样的背景下，直接针对HIF-1alpha;/p300蛋白-蛋白相互作用(protein-protein interaction, PPI)的抑制剂设计思路应运而生。目前已有多种小分子HIF-1alpha;抑制剂被报道，但这些化合物大多是作用于HIF-1alpha;通路，靶点并不明确，特异性缺乏，直接结合并抑制HIF-1alpha;的小分子并不多。
课题应达到的目的：
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
