【文章內(nèi)容簡介】 油三酯脂解成有利脂肪酸 [3]。另外，有醫(yī)藥學(xué)重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 緒 論 2 方面的研究顯示 PPARα 基因與人糖尿病、動脈硬化、肥胖癥等疾病的形成有很大的相關(guān)。 PPARδ激動劑的生理功能 PPARδ 是一種具有多種配體和多種勝利作用的核受 體，在多種細(xì)胞中表達(dá)，可以被多種生理性配體包括 LCFAs、前列腺素和維 A 酸激活，這種核受體分布在不同組織中如脂肪組織、胎盤瘤、皮膚和小腸中。 PPARδ 在骨骼肌和棕色脂肪中科控制脂肪酸代謝，至少在某種程度上說明， PPARδ 激動劑對肥胖動物起有益作用。在骨骼肌和脂肪細(xì)胞中，脂肪酸的消耗作用可以解釋 PPARδ 激動劑增加胰島素敏感性和減少肥胖動物的脂質(zhì)沉積。在肝臟、肌肉和脂肪組織中，通過限制甘油三酯的合成和聚集，脂肪酸燃燒可能促進(jìn)這些組織中 0 的胰島素敏感性。另外減少脂肪細(xì)胞中脂質(zhì)聚集，可能使脂肪細(xì)胞趨化因子正 9 ?；?，通過這種方式，可以增加肝臟和肌肉中的脂肪酸燃燒。 [4] PPARγ激動劑的生理功能 PPARγ激動劑能減少 TNF α和瘦素的生成，增加外周組織對胰島素敏感性，從而改善胰島素抵抗 (IR)； PPARγ 還可促進(jìn)磷脂酰肌醇 Ⅲ 激酶基因的表達(dá)，抑制丙酮酸脫氫酶激酶 Ⅳ 基因表達(dá)，從而改善糖代謝 ； PPARγ 能正向調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞分化且參與脂代謝相關(guān)基因的表達(dá)調(diào)控，從而在脂質(zhì)代謝、脂肪存儲釋放、維持機體能量平衡方面起正向調(diào)節(jié)作用 ； PPARγ 可抑制平滑肌細(xì)胞增殖和遷移，抑制動脈粥樣硬化 (AS)的形成 ； 此外 PPARγ 還 能抑制癌細(xì)胞分化、形成，抑制肝臟炎癥和纖維化，防止腎小球硬化等。 PPARγ 的激活對缺血性腦血管疾病、阿爾茨海默病(AD)、帕金森病 (PD)、多發(fā)性硬化 (MS)等疾病具有潛在的保護(hù)作用而成為研究熱點。 PPARγ 通過調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)，在脂肪形成、糖脂代謝，以及在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，并與多種疾病如糖尿病、肥胖、高血壓、癌癥等的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)。尤其是 PPARγ是脂肪細(xì)胞分化過程中的關(guān)鍵因子，近年來備受關(guān)注。 以 PPARs 為靶點的抗糖尿病的藥物 以 PPARα為靶標(biāo)的抗糖尿病藥物 以 PPARα為靶標(biāo)的抗糖尿病藥物主要有： 貝特類降脂藥物和取代的苯丙酸衍生物。 貝特類藥物的主要適應(yīng)癥為：高甘油三酯血癥或以甘油三酯升高為主的混合型高脂血癥。目前臨床應(yīng)用的貝特類藥物，主要有環(huán)丙貝特、苯扎貝特、非諾貝特及吉非貝齊。據(jù)臨床實踐，這些藥物可有效降低甘油三酯 22%～ 43%，而降低 TC僅為 6%～ 15%，且有不同程度升高高密度脂蛋白的作用。該藥常見的不良反應(yīng)為胃腸反應(yīng)、惡心、 腹瀉 ，嚴(yán) 重者可導(dǎo)致肝損害。 其典型藥物有氯貝特、非諾貝特、重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 緒 論 3 苯扎貝特等。 貝特類藥物在臨床應(yīng)用上血藥高劑量才會達(dá)到明顯的降脂效果，所以要尋找更高選擇性，更具選擇性的 PPARα激動劑。 Nomura等以噻唑烷二酮類化合物 KRP297作為先導(dǎo)物，設(shè)計合成了一系列苯丙酸衍生物，經(jīng)活性篩選得到人 PPARα選擇性的 α烷基苯丙酸衍生物（ S） 10[5]，作為治療代謝紊亂，如高血脂、肥胖和糖尿病的侯選藥 [6]。之所以選擇 KRP297為先導(dǎo)物是因為它是 PPARα/γ的雙重激動劑，希望用其他酸性基團(tuán)，如羰基這個貝特類化合物常有并 可能有利于 PPARα選擇性的官能團(tuán)取代噻唑烷二酮環(huán)后能提高化合物對 PPARα亞型的活性和選擇性。 以 PPARδ為靶標(biāo)的抗糖尿病藥物 替米沙坦通過激活 PPARδ依賴性脂解途徑，實現(xiàn)預(yù)防脂肪形成和體重增加的效果。替米沙坦能夠抗高血壓，并且具有與代謝途徑相互作用的多效性作用。在體外替米沙坦能夠以時間及劑量依賴方式顯著上調(diào) 3T3L1前脂肪細(xì)胞的 PPARδ表達(dá)。除可使 PPARδ表達(dá)和 PPARδ活性升高（ 177。 ） %和（ 177。 ） %外，替米沙坦還可以上調(diào) PPARγ表達(dá) [7]。 1,3,4二唑 2酮 已經(jīng)由美國新澤西州的安萬特藥物公司在 2022年申請專利， 作為 PPARδ調(diào)節(jié)劑 。 以 PPARγ為靶標(biāo)的抗糖尿病藥物 噻唑烷二酮（ thiazolidinedione， TZD）類是 PPARγ 特異性的高親和力的配體，通過提高骨骼肌和脂肪 對葡萄糖的吸收和降低肝糖的輸出，來提高細(xì)胞對 胰島素的敏感性，阻止組織對葡萄糖的拮抗。 TZD 類化合物對脂肪細(xì)胞的影響包括促NNNN O HO 圖 替米沙坦的分子結(jié)構(gòu) NHNHSOOOOC F 3O C O O P rClO 圖 KRP297 與非諾貝特的分子結(jié)構(gòu) 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 緒 論 4 進(jìn)脂肪細(xì)胞的分 化、減少脂肪細(xì)胞中游離脂肪酸、腫瘤壞死因子 （ TNFα）和抵抗素（ resistin）的生成，而這三種物 質(zhì)已被證明是導(dǎo)致胰島素拮抗的重要原因。 曲格列酮是第一個作為 Ⅱ 型糖尿病治療藥被 FDA 批準(zhǔn)的噻唑烷二酮類化合物，后因肝毒性等不良反應(yīng)而限制了其在歐洲和英國的銷售。吡格列酮和羅格列酮都在 1999年獲 FDA批準(zhǔn)，吡格列酮作為單藥治療或聯(lián)合治療時可使病人血清三酰甘油濃度顯著降低， HDL顯著增加， LDL則無明顯改變，幾乎無肝毒性；病人服用羅格列酮 8mg/d后，其 HbALC水平降低 %，血糖濃度下降 ，而且血糖控制長達(dá) 12個月，該藥也尚未發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生肝毒性 [6]。 CLX0921是一個弱親和力的激動劑，其 EC50為 ，而羅格列酮的 為，但 CLX0921在體外能有效促進(jìn)葡萄糖吸收，體內(nèi)降糖活性與羅格列酮相當(dāng)，體外降類脂活性是羅格列酮的 10倍；另外，它還可減少類脂的合成，是一個較其他噻唑烷二酮類化合物有著獨特活性譜的 PPARγ激動劑 [8]。 KPP297 是一種 PPARγ/PPARα 雙重激動劑，對 PPARγ 的激動作用與對PPARα 的激動作用相同，在肥胖 Zucker 大鼠和 Zucker 糖尿病大鼠模型實驗中， 可改善肝脂質(zhì)代謝失調(diào)和提高對胰島素的敏性 [9]。 JTT501 的結(jié)構(gòu)與 TZD 類化合物的結(jié)構(gòu)非常相似，是一種 PPARγ 激動劑同時兼有一些 PPARα 的活性，它的活性主要是通過化合物端部的雜環(huán)水解 成的丙二酸胺代謝衍生物進(jìn)行調(diào)節(jié)。 除開發(fā)了以上 TZD 類化合物外，還合成了多種不含 TZD 藥效團(tuán)，但與 PPARγ有較強親和力的化合物。 O O NSOOONON HSOO 圖 曲格列酮與吡格列酮的分子結(jié)構(gòu) NS O NNO O 圖 羅格列酮的分子結(jié)構(gòu) 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 緒 論 5 Farglitazar(GI262570,10)是一個 PPARγ的 高親和力激動劑，其與 PPARγ結(jié)合活性高于與 PPARα、 PPARδ結(jié)合活性的 1000倍，其 EC50為 [5]。 GW7845也是一個類型的激動劑， 其 EC50為 [10]。 具苯乙酸結(jié)構(gòu)的化合物，如 2,3雙取代吲哚 5乙酸衍生物 GW0207也是強效選擇性 PPARγ激動劑； L796449顯示出對 PPARγ的強活性，而且它可以以相似的濃度激活人 PPARα、 PPARδ，這是首次報道存在對 PPAR, 所有 3個亞型都有效的強效激動劑 [11]。 通過高通量篩選所得芳香磺酰胺類化合物 L764406也是非噻唑烷二酮類PPARγ激動劑，也是已知的第一個部分激動劑 PPARγ[12]。 類視黃素 X受體（ RXR）是一個配體激活轉(zhuǎn)錄因子，它與 PPARγ形成雜二聚體復(fù)合物，調(diào)節(jié)控制脂糖代謝的基因表達(dá)。該受體激動劑， 9順 視黃素可用以治療非胰島素依賴型糖尿?。?NIDDM） [13]。 PPARα/γ 雙重激動劑 PPARα/γ雙重激動劑可以集胰島素增敏作用與降低脂質(zhì)濃度兩優(yōu)點于一身，用于治療 Ⅱ 型糖尿病的高血糖以及并發(fā)的心血管疾病。 PPARα/γ雙重激動劑抗糖尿病藥物主要有： 噻唑烷二 酮類及其類似物，苯丙酸衍生物和苯氧丙酸衍生物。 Netoglitazone(MCC555)（ EC50=3um） 它在 Ⅱ 型糖尿病體內(nèi)模型中所顯示的抗糖尿病活性是據(jù)其體外結(jié)合 PPARγ能力所預(yù)測活性的 50倍，由 Banyu、 Kyorin和Merck公司開發(fā)的治療糖尿病的 PPARα/γ雙重激動劑 KPR297，也在實驗中 [9]。 以烷氧基苯丙酸胰島素增敏劑作為先導(dǎo)物，則其官能團(tuán)不易消旋，而且最近的很多報道也說明烷氧基苯丙酸在體內(nèi)外具良好活性 [14]如 Rasaglitazar，其 IC50（ Um） (S)177。 ， 177。； (R)PPARα﹥ 10， PPARγ﹥ 10[15]。 GW2331在納摩爾濃度時對 PPARα和 PPARγ兩種亞型均具有較強親和力 [16]，其（ S）和（ R）型結(jié)構(gòu)都有活性 。 除了根據(jù) PPAR激動劑分類，對于市面上的抗糖尿病的藥物還可分為以下NOOOHO M eNHONO ONHOC O O HH 圖 GW7845與 Farglitazar 的分子結(jié)構(gòu) 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 緒 論 6 幾種：磺脲類藥物、雙胍類藥物、 α葡萄糖苷酶抑制劑、噻啶烷二酮類藥物、餐時血糖調(diào)節(jié)劑、胰島素。 虛擬篩選研發(fā)新藥的現(xiàn)狀 虛擬篩選 是一個 有 成本和 時間效益的發(fā)現(xiàn)有治療潛力的小分子的較佳途徑。虛擬篩選， 結(jié)合了 高通量對接技術(shù)，是一 種 探索蛋白質(zhì)的 配體結(jié)合域 ，并就配體結(jié)合的預(yù)測 的一種手段 。這種技術(shù) 把配體分類到結(jié)合有利 蛋白質(zhì)，并允許 做出有關(guān)激活或抑制蛋白質(zhì)的預(yù)測。 發(fā)現(xiàn)一種新的 有生物活性的 化合物 的過程會消耗大量的時間和金錢 ， 隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，虛擬篩選已成為以結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的藥物研究的第一步。 據(jù)統(tǒng)計，由于分子模擬和計算機輔助藥物設(shè)計的介入，使得新藥研發(fā)的周期縮短了 年，直接研發(fā)費用降低 億美元。應(yīng)用領(lǐng)域由基于生物大分子三維結(jié)構(gòu)的分子對接 (molecular docking)方法和基于藥物小分子的三維定量構(gòu)效關(guān) 系分析方法和數(shù)據(jù)庫搜尋方法等。 通過多年努力，虛擬篩選已經(jīng)成為一種實用化的工具應(yīng)用于先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)，提高獲得活性化合物的能力已經(jīng)逐步被認(rèn)可。美國南加州大學(xué)的 Doman 研究小組最近做了一個比較研究，針對 2 型糖尿病靶標(biāo)蛋白酪氨酸磷酸酶 1B(PTP1B)，同時進(jìn)行了高通量篩選 (HTS)和高通量虛擬篩選 (HVS)，結(jié)果 HTS 獲得活性化合物的陽性率，活性化合物與測試化合物的比值 )僅 %，而 HVS 獲得活性化合物的陽性率高達(dá) %。這些研究結(jié)果表明，與隨機篩選相比，虛擬篩選可以成百上千倍地提高篩選效 率。 因此，用虛擬篩選方法進(jìn)行創(chuàng)新藥物研究無論是在提高新藥研究與開發(fā)的效率，還是在獲得新結(jié)構(gòu)活性化合物的速度方面，均具有十分重要的意義。 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 實驗方法和材 料 7 2 實驗方法和材料 實驗意義和目的 Ⅱ型糖尿病的發(fā)生率日漸升高，其藥物治療也不斷在進(jìn)展。 PPAR 激動劑作為治療Ⅱ型糖尿病的藥物的研發(fā)不僅具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益還有很大的社會效益，但是已上市的基于 PPAR 為靶標(biāo)的抗Ⅱ型糖尿病的藥物會出現(xiàn)肝臟毒性、 水腫與心血管系統(tǒng)副作用 、腎臟毒性、體重增加等毒副作用，所以 PPAR 激動劑作為治療Ⅱ型糖尿病的藥物需減少其毒副作用。 本課題旨在通過對已知藥物及活性化合物與 PPAR 靶標(biāo)的作用機理研究，運用分子模擬軟件和分子對接軟件，建立基于 PPAR 的藥物虛擬篩選模型，并對模型的可靠性進(jìn)行驗證。另外，本課題還將研究 PPAR 激動劑的種類及結(jié)合方式進(jìn)行比較。 實驗儀器和材料 硬件 本課題是一個計算實驗，用到的儀器主要是筆記本電腦：品牌 ThinkPad，機型 E40，操作系統(tǒng) Windows 7 家庭普通版 32 位，處理器因特爾 Core i3 M 370 @ 雙核筆記本處理器，內(nèi)存 2GB。 軟件 使用到的軟件主要有， 分子對接軟件 GOLD， ISISDraw，