[发明专利]虚拟筛选在制备蛋白激酶抑制剂的应用和药物先导化合物

说明书

本发明属于药物化学领域，提供了虚拟筛选在制备蛋白激酶抑制剂的应用和药物先导化合物，所述筛选方法包括如下步骤：(1)通过虚拟筛选获得候选化合物；(2)将步骤(1)获得的候选化合物进行体外蛋白激酶活性及抗肿瘤细胞增殖活性检测，筛选得到目标化合物。本发明的筛选方法得到了对CK2及肺癌细胞A549有抑制活性的目标化合物，该方法具有省时省力，节约成本，高效率等优点。

技术领域

本发明涉及药物化学领域，具体涉及一种蛋白激酶抑制剂的筛选方法及药物先导化合物在蛋白激酶抑制剂或/和抗肿瘤增殖药物中的应用。

背景技术

蛋白激酶CK2(Protein kinase CK2)是一种高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，具有底物蛋白多样化的生物学特性，可以催化300多种蛋白质底物，参与多种细胞调节进程，包括细胞生长与增殖、细胞生存与凋亡、胚胎发育与器官形成和转录调控等，是许多细胞过程的关键调节器。已有研究发现，当细胞受到某些条件刺激而导致细胞核内CK2水平强制下调时，即使是适度的下调也会通过凋亡机制导致细胞大范围的死亡。因此，CK2是已成为一类重要的抗癌治疗靶点。

目前，尽管已有多数CK2抑制剂属于ATP竞争性抑制剂，但由于蛋白激酶家族中ATP活性位点的高度保守性，使得该类抑制剂在其选择性方面具有挑战性。例如：进入临床Ⅱ期研究的CX-4945，虽然被描述为具有高选择性，但它还抑制其他至少十二种具有纳米IC₅₀值的激酶，并且和抑制CK2相比，它对Clk2 更有效。因此，我们希望通过靶向非ATP位点来研究开发具有高亲和力的CK2 别构抑制剂。

随着计算机辅助药物设计的蓬勃发展，药物虚拟筛选有效的改善了传统药物研发过程中高成本、高风险的问题，已成为一种与高通量筛选互补的技术，是发现先导化合物及其活性优化重要方法。因此建立一种快速、高效的蛋白激酶抑制剂的虚拟筛选方法，对于新型蛋白激酶别构抑制剂的发现及其在抗肿瘤增殖方面的应用具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速、高效的蛋白激酶抑制剂的筛选方法及目标化合物在蛋白激酶抑制剂或/和抗肿瘤药物中的应用。

本发明采用如下技术方案：

一种蛋白激酶抑制剂的筛选方法，包括如下步骤：

(1)通过虚拟筛选方法获得候选化合物；

(2)将步骤(1)获得的候选化合物进行生物活性筛选，获得目标化合物。

根据本发明，步骤(1)中所述虚拟筛选优选为基于药效团模型和分子对接联用的虚拟筛选方法；

优选地,药效团模型构建方法采用Discovery Studio 4.0软件，分子对接方法采用GOLD软件。

根据本发明，步骤(2)中所述生物活性筛选为激酶活性检测实验和抗肿瘤细胞增殖实验；

优选地，激酶活性检测实验方法为ADP-Glo激酶活性检测方法，抗肿瘤细胞增殖实验方法采用Cell Counting Kit-8(CCK-8)法。

作为一个实施方法，本发明所述筛选方法包括如下步骤：

(S1.1)从Protein data bank中获取蛋白激酶CK2与抑制剂共晶的三维结构，依据结合的抑制剂保留并设定活性口袋；

(S1.2)利用步骤S1.1获取的蛋白激酶CK2与抑制剂共晶的三维结构，构建基于受体蛋白激酶CK2的药效团模型，并运用此药效团模型作为查询式对小分子化合物库进行基于匹配度值的初步筛选，得到初筛化合物库；

(S1.3)根据步骤(S1.1)设定的活性口袋，利用分子对接软件与步骤S1.2 所筛选得到的化合物进行分子对接并打分排序，进一步筛选得到精筛化合物库，并通过评价对接分子与CK2的相互作用模式而得到候选化合物；