本发明专利技术公开了一种他达拉非作为蛋白质精氨酸甲基转移酶PRMT5抑制剂的应用。本发明专利技术根据PRMT5晶体结构及活性位点信息，使用虚拟筛选策略分析可靶向PRMT5的活性化合物，最终发现他达拉非是新的PRMT5抑制剂；本发明专利技术不仅证实了他达拉非可以抑制PRMT5的酶活性，而且证实他达拉非单独使用可以抑制乳腺癌肿瘤的生长，并增加乳腺癌化疗敏感性。
Application of tadalafil as Prmt5 inhibitor of protein arginine methyltransferase
The invention discloses an application of tadalafil as a Prmt5 inhibitor of protein arginine methyltransferase. According to the crystal structure and active site information of Prmt5, the invention uses the virtual screening strategy to analyze the active compounds that can target Prmt5, and finally finds that tadalafil is a new Prmt5 inhibitor; the invention not only confirms that tadalafil can inhibit the enzyme activity of Prmt5, but also confirms that tadalafil alone can inhibit the growth of breast cancer and increase the chemotherapy sensitivity of breast cancer.
【技术实现步骤摘要】
他达拉非作为蛋白质精氨酸甲基转移酶PRMT5抑制剂的应用
本专利技术涉及他达拉非(Tadalafil)提高乳腺癌阿霉素化疗敏感性的机制，具体涉及他达拉非作为靶向蛋白质精氨酸甲基转移酶PRMT5的抑制剂在治疗乳腺癌中的应用。
技术介绍
在计算机辅助药物设计领域，准确的了解蛋白靶标和活性分子之间的相互作用是十分重要的。生物大分子的X-射线衍射技术的进步为其提供了更多的蛋白和核酸分子的结构。这些结构可以作为生物活性物质的靶标，使人们理解活性物质在生物学方面的作用机理。计算机辅助药物设计的一般原理是：首先通过X-单晶衍射获得受体大分子结合部位的结构，并且采用分子模拟软件分析结合部位的结构性质，如静电场、疏水场、氢键作用位点分布等信息。然后再运用数据库搜寻或者药物分子设计技术，识别得到分子形状和理化性质与受体作用位点相匹配的分子，合成并测试这些分子的生物活性，经过几轮循环，最终有可能发现潜在的先导化合物。蛋白质精氨酸甲基转移酶(PRMTs)是一类催化活性甲基基团转移到蛋白质精氨酸上的催化酶。PRMTs通过对底物的甲基化修饰，从而改变目的蛋白的结构、蛋白质稳定性，及实现DNA损伤修复等功能。在人体内共有9种蛋白质精氨酸甲基转移酶，其甲基化的类型可分为三种：单甲基化(MMA)、对称性双甲基化(SDMA)和不对称性双甲基化(ADMA)。根据催化的甲基化类型，PRMTs可分为四个类型，其中I型和II型PRMTs较为重要。PRMT5属于II型PRMTs，可催化形成MMA和SDMA。已有大量研究显示，PRMT5在多种肿瘤组织中高表达，并且与患者的不良预后密切相关。申请人前期研究显示，PRMT5可以促进乳腺癌的DNA损伤修复能力，其高表达可以导致阿霉素治疗耐药。因此，抑制PRMT5的甲基化转移酶功能有助于提高乳腺癌的阿霉素治疗敏感性，提高辅助化疗疗效。鉴于PRMT5在肿瘤发生过程中的重要作用，设计针对PRMT5的小分子抑制剂成为抗肿瘤药物研发的热点。将计算机辅助药物设计方法与药物化学合成方法相结合，有助于获得活性强且对PRMT5具有一定选择性的小分子抑制剂。目前，已经报道的PRMT5的抑制剂包括：JNJ-64619178、EPZ015666、GSK3326595等。其中，GSK3326595(EPZ015938)和JNJ-64619178已经进入临床试验阶段。虽然，针对PRMT5的抑制剂已有一些研究，但是目前的研究结果仍需要一定时间进行临床试验，是否能够成功进入临床，尚需要较长时间。利用市场可售的小分子库进行PRMT5的抑制剂筛选，将极大的缩短这一研究周期，加快基础到临床的转化进程。他达拉非分子式为C22H19N3O4，是环磷酸鸟苷(cGMP)特异性磷酸二酯酶5(PDE5)的选择性、可逆性抑制剂。目前他达拉非主要用于治疗男性勃起功能障碍。临床研究表明他达拉非可以增强硝酸盐类药物的降压作用。这被认为是硝酸盐类药物和他达拉非共同作用于一氧化氮/cGMP通路的结果。由于他达拉非目前的应用不适用于妇女，故未在妊娠妇女中进行过他达拉非的研究。动物研究没有表明其对妊娠、胚胎/胎儿发育以及分娩和出生后发育有直接或间接的有害影响。在健康受试者中他达拉非的药代动力学的时间和剂量呈线性关系。柳金金等(伐地那非逆转MCF-7/ADR细胞阿霉素耐药的作用研究)提及了伐地那非、西地那非、他达拉非对于MCF-7/ADR细胞阿霉素耐药的逆转作用，并从细胞凋亡的角度对机制进行了分析，但未能揭示他达拉非作为PRMT5抑制剂的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种他达拉非作为蛋白质精氨酸甲基转移酶PRMT5抑制剂的应用。为达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：他达拉非在制备用于通过抑制PRMT5酶活性治疗肿瘤的药物中的应用。他达拉非在制备用于治疗乳腺癌的药物中的应用。他达拉非在制备用于抑制乳腺癌细胞增殖的药物中的应用。他达拉非在制备乳腺癌化疗辅助药物中的应用。优选的，所述药物为口服制剂。优选的，所述他达拉非给药剂量为1.29-2.58mg/kg(小鼠给药)，对应人体给药剂量为口服10-20mg(按照70kg体重计算)。本专利技术的有益效果体现在：本专利技术根据PRMT5晶体结构及活性位点信息，使用虚拟筛选策略分析可靶向PRMT5的活性化合物，最终发现他达拉非是PRMT5抑制剂；本专利技术不仅证实了他达拉非可以抑制PRMT5的酶活性，而且分别通过对正常乳腺癌细胞株(即非耐药细胞株)及由其生成的荷瘤动物模型的化疗敏感性实验及干预实验，证实他达拉非单独使用可以抑制乳腺癌肿瘤的生长，且其具有的PRMT5抑制活性，有利于防止乳腺癌药物治疗中耐药性的产生，并增加乳腺癌化疗敏感性。附图说明图1为他达拉非(Tadalafil)的分子结构示意图。图2为他达拉非(Tadalafil)与PRMT5蛋白晶体结构活性位点附近的结合构象示意图。图3为他达拉非(Tadalafil)与PRMT5蛋白的亲和能力(SPR分析结果)示意图。图4为他达拉非(Tadalafil)抑制PRMT5的酶功能和下游底物水平的示意图；(A)PRMT5下游底物SDMA和H4R3me2s的表达，Tad(即Tadalafil)100μM，24h；(B)不同浓度他达拉非下PRMT5下游底物H4R3me2s的表达；actin为内参；MEP50是PRMT5发挥功能的稳定结合蛋白，作为内参照。图5为他达拉非(Tadalafil)协同阿霉素提高乳腺癌的化疗敏感性(细胞增殖能力检测)的示意图；其中，Tadalafil(Tad)：100μM；Doxorubicin(DOX)：0.2、0.4、0.8、1.6μg/mL；*p<0.05，**p<0.01。图6为他达拉非(Tadalafil)干预及协同阿霉素提高乳腺癌的化疗敏感性(小鼠在体功能分析)的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。1.筛选PRMT5抑制剂PRMT5晶体结构数据下载于PDB数据库，PDBID为3UA4。其代表了PRMT5在无配体下的结构。上市药物小分子结构数据从公开数据集中整理汇总得到，包含1813种已经批准上市的临床用小分子药物的结构信息。计算机虚拟筛选所采用的方法包括以下几个步骤：(1)小分子三维结构建立：使用babel命令将上市药物提供的SDF转换为3维的PDB格式。通过babel命令将SDF文件转换为smi字符串，然后转换为PDB文件，在smi转换为PDB结构时，babel会根据原子连接的特点建立非平面的分子立体结构。(2)模拟分子对接：使用AutoDockVina进行分子对接。根据晶体结构，将小分子限定于有效结合空间范围内进行对接。Vina通过计算分子在格点中与晶体结构的氢键、电荷作用等分子间相互作用力推断小分子的结合自由能变化，并通过模拟退火算法寻找最佳对接位置。Vina能够通过小分子的原子连接关系判断小分子的可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.他达拉非在制备用于通过抑制PRMT5酶活性治疗肿瘤的药物中的应用。/n
【技术特征摘要】
1.他达拉非在制备用于通过抑制PRMT5酶活性治疗肿瘤的药物中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述肿瘤选自乳腺癌。
3.他达拉非在制备用于治疗乳腺癌的药物中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述药物为口服制剂。
5.他达拉非在制备用于抑...
【专利技术属性】
技术研发人员：张健，吴颖，凌瑞，陈苏宁，韩露，周文霞，
申请(专利权)人：中国人民解放军第四军医大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。